ある豪雨の夜更け、三鷹駅止まりの終電車内で若い女が殺された。警視庁の捜査一課では早速現場に駈けつけたが、手掛りになるものはロケットの中の男の写真と、有楽町駅発売の番号三〇〇三の乗車券のみであった。そして乗車券の調査から、被害者の後を追うように三鷹行きの切符を買ったもう一人の男があることが分った。一方三鷹署にはロケットの中の男丸山が現れたが、これは被害者湯浅とし子の婚約者で、とし子は三星書店の女店員で丸山の使い込んだ公金の穴埋めに奔走していたとのことである。それから被害者に関係のある所を方々調べてみると、池袋の不動産周旋業早川がとし子との取り引きに立っていることが分った。彼の当夜のアリバイは完全であったが、早川はかつて女学校の監督官であった頃、生徒のとし子を凌辱して内縁を結んでいたことが知られたため、全力を挙げて早川の身許洗いが始められた。ある時、早川と懇意であったパチンコ屋の寄宿人高野三郎が二三日来消息を絶っているという情報が入った。俄然色めき立った捜査陣は、三郎の情婦ユキを連行してその住居を捜査したが、極め手の証拠品も掴めぬうち、早川が刑事の張りこみの裏をかいて何処かへ逃走してしまった。一方三郎も捜査陣の網を潜り、ユキと会って高飛びの日時を打ち合せていた。とし子殺しの真相は、負債を苦にした早川が、金を工面する為土地を売ったとし子の所持金に目をつけ、三郎を誘い一方でアリバイを作りながら巧みに三郎を使ってとし子を殺害し金を奪わせたのであった。月島岸壁で早川は三郎と対面し、金を争った末三郎によって射殺された。今や武装警官隊は三郎を追って急行した。