天才物理学家汤川学（福山雅治 饰）此次又受内海薰（柴崎幸 饰）所托，调查一件不可思议命案。受害人富坚慎二被发现死在河边，面目指纹尽毁。最大的嫌疑人是他的前妻花冈靖子（松雪泰子 饰），然而靖子却有着完美的不在场证明。一个人能够同一时间出现在不同地方吗？当汤川发现住在靖子隔壁的是当年的大学同学、同为天才的数学家石神哲哉（堤真一 饰）时引起兴趣。 　　毕业后因要照顾父母没有留校反而去高中教数学，一直生活得很落魄的石神每晚利用公用电话教靖子如何应对警察追查，靖子渐渐感到被束缚，但是由于给出的口供毫无可疑之处，警察决定放弃对靖子的调查，这时汤川却指出石神是关键人物。

主人公时矢在丧失了记忆的情况下，与同事们前往辖区外的神户六甲山进行团体旅行。到达山上酒店时，这里已经聚集了6名客人。而这六名客人也都因为不约而同地收到了“神秘邀请函”，继而来到此地。与外部连接的道路在不久后全部被切断，酒店成为了陆地孤岛。更令人意想不到的是，孤岛酒店里发生了不可思议的杀人事件。

从2003年7月播出至今，广受好评的《京都地检女郎》已经是第四部了。检察官的工作就是查证案件，究竟被告的犯人是否就是真的行凶者犯罪者，起诉究竟要如何判断。负责这些的就是搜查检察官，京都地检就是“搜查的检察官”，这就是鹤丸绫，总是冲动莽撞地按照自己认定的正确思维前进，这就是热血检察官的故事。 解决案件的关键是主妇的直觉，这是鹤丸绫拥有的最大的武器，在生活中她也是个很好的母亲。喜欢看电视，每天还会和附近的三姑六婆一起买东西并闲话家常。看起来怎么都是平常的大婶而已，但正是这种大婶的直觉，让她顺利解开一宗宗难解的案件，并让她发现别人看不到的盲点。 《京都地检女郎》能如此受欢迎也和阿绫周围的男人们脱不了关系。和阿绫不断互骂的损友京都府警刑警北村铁男；号称全日本最讨厌阿绫的事务官太田勇一；值得信赖的上司刑警部副部长高原纯之介，以及中京署刑警池内弘二。这次的新故事里面还加了不少同样富有特色的新角色。 该剧并非只是解决一个个案件就完事，还会通过这些案件去探索人的内心世界。

影片剧情继续围绕失忆后的时矢展开。某日，时矢和佐相路过人气小说家的签售会，而小说家嵯峨恰巧是时矢大学时代的恋人。与此同时，某经济评论家被发现死亡。但奇怪的是，在尸体的口中发现了一张纸，纸上写有 “第一凶手是河上彦斋 ”的字样。河上彦斋是江户末期在京都进行刺杀活动的四名武士组成的 “幕末四大刽子手”之一。几天后，类似的案件再次发生，死者口中仍然发现了手写纸条。调查案件之时，时矢的脑海中经常出现自己身为侦探的画面，而在死者口中发现的纸条，也被证实字迹与时矢完全一致。更加匪夷所思的是，连环杀人案的一切居然与时矢大学时所写的侦探小说一模一样，时矢在查案的同时也开始寻找自己丢失的记忆。

一个大雨之夜，在金泽市第三码头有一辆汽车没有刹车直接冲进了大海里，白川球磨子（沢口靖子 饰）由于会游泳而摆脱是死神游上岸来，不会游泳的丈夫、金泽料理店金城楼的老板福太郎（小林稔侍 饰）随车一起葬身大海。由于北陆日日新闻记者容子（室井滋 饰）撰写一连串负面报道，更称球磨子为“鬼磨球”，留给大众以及警察恶劣的印象，更因为这些报道，让警察在没有十足证据的情况下逮捕了球磨子。 律师原山（津川雅彦 饰）找来朋友律师佐原（田村正和 饰）共同研究这个案子，佐原拒绝了。一审判决后球磨子被判死刑，她写了一封诚恳的信向佐原求助，这封信与球磨子一向咄咄逼人的态度有所不同，打动佐原成为她的辩护律师。自此佐原开始调查球磨子的一生，以及与丈夫福太郎的关系，为她翻案……