桜木泉（上戸彩）ら4係が、8年前に起きた連続殺人事件の再捜査に着手することになった。前日に蒲田の河川敷で女性の遺体が発見され、深沢ユウキ（丸山智己）がその事件と8年前の事件が似ていることに気付いたためだ。

2002年、1ヶ月の間に4人の若い女性が立て続けに殺害される事件が起きた。遺体にはすべてナイフでGODという文字が記され、髪が切り落とされていたことから“神の処刑事件”と言われ世間を震撼させたが、被害者に共通点はなく、4人目の殺害を最後に犯行はピタリと止まっていた。

今回の事件と神の処刑事件は類似点もあるが、相違点も多く、同一犯である確証が得られないまま捜査がスタートする。河川敷の遺体発見現場に向かった高峰涼子（山口紗弥加）と深沢だが、殺人犯係の捜査員に疎まれ、捜査状況の情報を教えてもらえない。同じ頃、8年前の被害者の1人・田口成美（大矢敦子）の父親・健史（遠藤たつお）を訪ねていた塚本圭吾（宮迫博之）と泉は、事件を引きずり、家庭が崩壊した健史の現状を目の当たりにして胸を痛める。泉たちが4係へ戻ると、殺人犯係の係長・古賀（矢島健一）が怒鳴り込んできた。古賀は倉田工（杉本哲太）に、河川敷の事件は容疑者の目星がついてるため4係に邪魔をされるのは迷惑だと言い、情報は渡せないと帰っていく。

その夜、泉が科捜研を訪ねると、深沢もやってくる。今回の事件と“神の処刑事件”の関連に妙にこだわる深沢を興味津々にみつめる大森紗英（北川弘美）。実は“神の処刑事件”は深沢が刑事になって初めて担当した事件だったのだ。そんな中、竹林匠（木村了）が証拠品から当時は発見されていなかった、ゴルフ場などで使われている砂をみつけた。

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“神の処刑事件”被害者の共通点を探るため、1人目の殺害された当日の行動をたどる泉。そんな中、蒲田の事件の容疑者が殺人犯係によって逮捕された。容疑者は女性にストーカー行為をしていて、8年前は傷害で刑務所に入っていた男だった。同一犯でないことがわかり肩を落とす深沢。直後、科捜研から過去の4件すべてに同じ砂が検出されたと報告が入る。蒲田の事件でも同じ砂が発見されれば同一犯の可能性もあると、証拠を得るために動き出す面々。蒲田署に向かった塚本がこっそり資料を見たことがバレてしまい古賀が4係に怒鳴り込んでくるが、やはり同じ砂が検出されていたことがわかる。古賀は殺害方法が違うことをあげるが、4係は捜査を続行。泉は蒲田の事件も含めた全被害者の行動をたどり、同じ場所を通っていた可能性があることを探り当てた。

その矢先、新たな被害者が出た。蒲田の事件とは共通点があるが、逮捕された男は取調べ中であることから誤認逮捕であることが確定。捜査の主導権が特命に移された。捜査の結果、泉の仮説が正しかったことがわかり、さらに科捜研から新たに２人の被害者からゴルフグローブに使用される成分が検出されたことも判明。被害者が通った場所にはゴルフ練習場があり、そこでアルバイトをしている合田直規（札内幸太）のロッカーから血のついたゴルフグローブが出てきた。

泉たちが直規の自宅へ行くと、直規は無表情で地下室にこもっていた。取調べでは、8年前に母親が不倫の末に家を出ていて、それを恨んでの犯行と推測するも直規は無反応。しかし、父親・昌人（伊藤洋三郎）に対しては異常に怯え、体には無数のアザがあることがわかる。8年前、妻を恨み、事件を起こしていたのは昌人だった。昌人は8年前の殺害を認め、体が不自由になった自分に代わって直規に殺人を強要したことを供述。3日後には新たに犯行を重ねるつもりだったと聞き、泉は改めて未解決事件の怖さを痛感する。

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