位于东京都葛饰区的一座公寓内，一具高度腐烂的尸体被人发现。经警方初步查明，死者是来自滋贺县的押谷道子，她的死亡实属他杀。警视厅搜查一课刑警松宫调查发现，押谷此次上都是为了拜访并观看学生时代的好友浅居博美的舞台剧的。虽然浅居有充分的不在场证明，不过她和加贺恭一郎的合影依然引起松宫的注意。与此同时，在道子遇害公寓的附近，一具焚烧后的尸体被人发现。现场的一件遗物令加贺激动万分，因为这与他多年未曾谋面的母亲有着千丝万缕的关系。两起案件，以及失踪的人，将浅居和加贺再度连接在一起……

东京都内发生了三起杀人事件。警方从所有案发现场都遗留有的无法解释的数列推断出这是一系列带有预告信息的连环杀人案，并就此展开了侦查。警视厅搜查一课的精英刑警新田浩介（木村拓哉 饰）破译出该数字预示着下一次作案的场所，他由此推测东京柯尔特西亚酒店将会成为第4起命案现场。然而凶手是谁却毫无线索。警方因此决定潜入东京柯尔特西亚进行调查，新田则要扮作前台人员追查凶手。受命指导他的是东京柯尔特西亚的优秀前台员工山岸尚美（长泽雅美 饰）。

距全面审讯实行可视化的几个月前，警视厅召集了各警署的干部，为缓和与嫌犯的接触方式，对他们进行了极端的指导。然而，在干部们的参观中，审讯官真壁有希子大声呵斥了完全不见反省之色的嫌疑人。人工智能的发展产生预想不到的变化，紧审成员们将重点放在人和人的面对面上，以深厚的人性为基础调查，揭露事件背后的真相。