爆破テロ予告が起こった東京ビッグシティマラソン。特命係・杉下右京（水谷豊）と亀山薫（寺脇康文）が犯人を追う中、顔認証システムでマラソンの映像をサーチしていた鑑識課・米沢守（六角精児）は、そこに元妻・知子（紺野まひる）の姿を見つける。彼女は数年前、離婚届を残し米沢の前から姿を消していたのだ。翌日、知子の死体が発見されるが、実は彼女は同名の別人。ほっとする米沢だったが、証拠不十分なままの早すぎる自殺の結論に疑問を持った彼は、同じく異を唱える彼女の元夫で所轄の刑事・相原（萩原聖人）と共に極秘の捜査を開始する。相原は、マラソン大会の翌日に会う約束があった知子が自殺するはずがないと主張するが、現場に残された遺書は確かに彼女の筆跡。怨恨の線で殺されたと睨んだ二人は、知子の勤務先、警察の外郭団体・青少年防犯協会（青防協）に乗り込む。同僚の早苗（片桐はいり）から知子が人に恨まれる性格ではなかったと聞き出し、さらに経理課長の天野（市川染五郎）に知子が理事長・設楽（伊武雅刀）のセクハラを受けていたと知らされる。そんな中、青防協が警察の天下り先だったことから、米沢と相原に上層部から捜査中止の圧力がかかった。米沢は、捜査一課の伊丹（川原和久）、三浦（大谷亮介）、芹沢（山中崇史）から、設楽にセクハラで左遷された過去があったことを知る。だが、設楽には知子の死亡時の明確なアリバイがあった。知子の日記を探しにアパートへ赴いた米沢と相原は、部屋から盗聴器を発見、他殺の疑いをさらに深めるが、組織犯罪対策5課・角田（山西惇）からの情報で、知子が自殺に使ったとされる青酸カリをネットで買ったことがわかる。訝る二人に天野は、知子の横領の証拠となる預金通帳を差し出した。指紋も防犯カメラの映像も知子の犯行を裏付けているが、米沢はその不自然さに気付く。二人は、監察による24時間の監視の目をかいくぐり、いちかばちかの罠を仕掛けた……。