一時的に薬の力を借りて元の体に戻り、服部平次の協力を得て毛利蘭達と修学旅行にやって来た工藤新一。しかし、泊まっていたホテルで事件が発生します。
新一の母の知り合いの女優、鞍知景子と一緒に旅行に来ていた映画関係者が連続して殺される事件が発生したのです。新一は、新一の正体を怪しむ女子高生探偵世良真純や服部と一緒に、事件の解決ために捜査を始めることになります。

そんな最中、新一の元に蘭の友達の園子からメールが。なんとそのメールには、蘭が、剣道大会で知り合った京都の高校生剣士、沖田総司となにやら親密に話している写真が添付されていたのです！
ロンドンで蘭に告白し返事をまだもらえていなかった新一は、モヤモヤした気持ちを抱えたまま捜査を続けるのですが……。
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