每次都弄丢片山辞职信的栗原课长请片山兄妹在一间餐厅吃饭。栗原告诉片山，这回他总算保住了辞职信，并已接受了他的辞职请求，要他安心准备离职，令片山兄妹大感意外。这时，餐厅发生枪击事件，一男子当场身亡，奇怪的是死者身上没有流血。栗原告诉片山，这将是他参与的最后一件案子，希望他全力以赴。经法医官现场的检查，发现死者的颈部有被注射的痕迹，可能是被注射器毒杀，应和枪击案无关。死者名叫神田勇一(隈部洋平 饰)，30岁，他的身边发现有恐吓信。同时，片山在死者的记事本里发现一张高中女生的照片。片山和石津到神田家调查，遇见干练的美女警察津川旬子(吉濑美智子 饰)（吉濑美智子饰），发现她也在查神田。第二天，又有独身男子安东和敏(七枝实 饰)被刺身亡。死者身上发现恐吓信和注射器。因两起凶杀案有一定的关联性，警方成立了特别调查组，旬子和片山有了在一起合作的机会。两人到安东家搜查，找到了同一位女生的照片。片山请旬子到家作客，福尔摩斯吓得躲了起来，浩史却要求两人尽快结婚，让两人一阵尴尬。第三宗凶杀案紧接着发生了，死者叫结成哲也，身上发现恐吓信和小刀。栗原课长推断凶手是以音乐赋格曲的形式进行的杀人游戏，即杀害第一个被害者的凶器会出现在第二个被害者身边。在片山家庭搜查会议上，石津认出照片上的女生是天气预报DJ藤田由佳利，她已于三个月前突然失踪。片山约旬子共晋晚餐，打算向旬子表白爱意，旬子却没有赴约。第二天，片山从栗原口中得知旬子已退出了特别调查组，同时自己也被排除出了调查组，令片山大受打击。晴美决定代片山查案，当她进入嫌疑人久保山家时，却被旬子从背后击晕。