帝都大学物理学科准教授・湯川学（福山雅治）のもとを訪れた貝塚北署の岸谷美砂（吉高由里子）は、山歩きのイベントで起きた殺人事件への捜査協力を依頼する。
事件当日、美砂は、某有名企業の主任研究者・野木祐子（夏川結衣）が主催する山歩きのイベントに参加していた。死亡したのは、イベント参加者のひとりで、祐子の同僚でもある篠田真希（遊井亮子）。美砂に続いて宿泊先のペンションに到着した真希は、美砂やペンションのオーナー・藤村伸一（おかやまはじめ）に挨拶をすると、疲れているからと言ってすぐに部屋にこもり、夕食の時間になっても姿を現さなかった。心配した祐子は、美砂とともに、ベランダ側に回って真希に声をかけた。だが、窓は施錠されており、返事もなかった。ところがその1時間ほど後、藤村は、真希がベランダから出ていったらしいことに気付く。渓流で真希の死体が発見されたのは、翌朝のことだった。地元警察は、現場の状況から自殺だと判断していた。
だが美砂は、祐子に疑いの目を向けていた。食事の後、最初に風呂に入ったのは祐子で、その間の20分間、彼女は美砂たちの前から姿を消していたのだ。実は美砂が祐子を疑ったのは、もうひとつ、科学的なある理由があったからだった。祐子の写真を見て「美人だ」と反応した湯川は、美砂の言う「科学的な理由」に興味を抱き、事件があったペンションを訪れるが…。