近未来，日本政要为了推进社会的发展，宣布正式开启提升智能机器人研究水平的“ARK计划”。秉承着一颗正直之心的光明寺信彦博士（长岛一茂 饰）参与其中，谁知相关负责人竟然假借“ARK计划”名义意图开发军用机器人。在此之后，光明寺博士不明不白死于事故，身后留下了正上大学的女儿美津（佐津川爱美 饰）以及还未成年的儿子小胜（池田悠斗 饰）。某个夜晚，姐弟俩遭遇一伙不明身份之人的劫持，危机时刻一名神秘男子出手...

在旅行的列车上，美雪（铃木杏 饰）再次邂逅了金田一（松本润 饰），并追随于他。同伴用手中的DV记录着发生的一切。某夜，一个木偶团长不幸被害。案发后，警探发现他原本在车厢里的尸体不翼而飞，于是引起了一阵骚乱。探长决定在一家酒店暂时住下，找寻犯罪嫌疑人，金田一等人也一同前往。后来，根据案情，嫌疑人被锁定在木偶团体成员之中，探长想通过体重以缩小搜查范围。但是，一个女成员的意外死亡，却让金田一发现了隐藏的...