奈良県警の元刑事・宮内勉（神野崇）の射殺体が京都市内で発見された。

榊マリコ（沢口靖子）たち科捜研メンバーが分析したところ、宮内の遺体から摘出された弾丸の線条痕が、3年前に起きた殺人事件のものと一致する。

それは奈良市内の女子高生・辻村美香（西尾瑠衣）と管轄交番の沼尻巡査（幸世）が共に射殺体となって発見された事件だった。現場付近を歩いていた暴力団の元構成員・林幸一（城明男）が逮捕され、2人を撃ったと自供。凶器は捨てたと供述したが、結局、見つからずじまいだった。一審で死刑判決を受けた林は控訴せず、現在は死刑囚として服役していた。

だが土門刑事（内藤剛志）が林に面会したところ、林は3年前の事件の犯人は自分ではないと言い出した。当時、暴力団を破門され自殺を考えていたので否認も控訴もしなかったが、これから再審請求を行うつもりだという。林の話が真実なら冤罪の可能性もあり、3年前の真犯人がまた殺人を犯したのか…!?

その直後、法務省の梅原真樹（菊川怜）という女性検事が京都府警を訪れ、土門の捜査を“不用意な行動”と強く批判した。

そんな時、マリコたちの科学捜査により、宮内射殺の容疑者として迫田肇（田中要次）という男が浮上する。一刻を争う事態に土門は公開捜査を求めるが、梅原は今回の事件を公開すれば、3年前の射殺事件が冤罪の可能性もあることが公になるとして反対、2人は激しく対立する…。

【ゲスト】菊川怜　津川雅彦　田中要次