正准备获得帝都大学的物理学教授的汤川学（福山雅治饰）是一名不折不扣的物理学怪才，思维异于常人。这日，女警内海薰（柴崎幸饰）接手了一单离奇的人体自燃案件，毫无头绪却又急于破案的她在同事草薙俊平的介绍下，找到了汤川学。汤川学本来不想惹麻烦上身，后来经不起内海薰的纠缠，终于答应和她携手破案。在经过一系列取证后，汤川学运用他精深的物理学知识，终于揭破了罪犯的犯罪手法，帮助警方顺利破案。一日，内海薰又接到了一起离奇的谋杀案子。小男孩忠广自称灵魂出窍看到了疑犯的汽车，若忠广所言属实，则疑犯的嫌疑能得以洗脱，然而警方又

国际律师杜丘清晨醒来，发现一个陌生女子被杀死在枕边，当所有证据皆指向自己就是凶手时，他拒捕逃离，决定自己查出真相。颇有名气的警探矢村在追捕过程中，察觉案件并不简单。一警一“匪”在交手中竟发展出了一段惺惺相惜的情谊，探明真相的过程中，他们卷入了更大的阴谋，而屡次帮杜丘逃亡的神秘女子真由美也另有隐情……

东京的宁静角落，生活着一个幸福快乐的三口之家。而今，这户人家即将迎来新的成员。十月怀胎，一朝分娩，再为人母的女主人（麻生久美子 配音）怀抱着襁褓中的女儿，在丈夫（星野源 配音）的陪伴下回到家中。因为数日未见，他们的儿子小君（上白石萌歌 配音）既难过又兴奋，而当他看到可爱萌萌的妹妹时，又充满了欣喜与好奇。

三年前的一天深夜，某海岛小屋发生了一起密室杀人案。被害人在反锁的屋内被锐物刺穿胸背，所在小屋亦被烧毁。已为警察的草薙俊平（北村一辉 饰）回到母校帝都大学，邀请12年不见的老同学汤川学 （福山雅治 饰）协助破案。汤川学一行来到案发现场附近，一边享受海滩风光一边寻找案件线索。随着杀人案侦破工作的推进，只为还原案件物理原理的汤川学逐步逼近着案件的真相，只是此时的他尚未意识到，人心亦是一门科学。片中亦穿插了一段汤川学与草薙俊平的往事。在海风的吹拂下，草薙俊平向汤川学的学生塩野谷（长泽雅美 饰）讲述了一起令他与年少

九个月前，正值而立之年的内海薰（柴崎幸 饰）突然接到远赴美国俄克拉何马州研修的通知，情知自己正成为警界可有可无之人，内海薰在焦虑烦恼的同时也暗下决心要干出一番业绩。就在此时，机会从天而降。在街上执行任务时她偶然发现一名看护师用轮椅推着早已死亡的老人，进一步调查发现看护师上念研一（中山裕介 饰）竟是长野县通缉的在逃犯。在内海薰的面前，上念研一供诉了杀害主家女儿的经过。风光得意的内海薰在公众和同侪的注视下担当押送嫌犯的重任，谁知上念研一抵达长野后推翻了之前的供词，令内海薰陷入窘境。在此之后，他只得与新人当摩健

国际律师杜丘清晨醒来，发现一个陌生女子被杀死在枕边，当所有证据皆指向自己就是凶手时，他拒捕逃离，决定自己查出真相。颇有名气的警探矢村在追捕过程中，察觉案件并不简单。一警一“匪”在交手中竟发展出了一段惺惺相惜的情谊，探明真相的过程中，他们卷入了更大的阴谋，而屡次帮杜丘逃亡的神秘女子真由美也另有隐情……