画商の竹田は越後湯沢でスキー中、東京の自宅で妻と娘を何者かに襲われ、殺される。殺人事件の現場からは、渡辺久という新進の画家の絵が盗まれており、その絵はいつの間にか、越後湯沢ー新潟間で開通したばかりの“走る美術館”、現美新幹線に展示されていた…。捜査を進めるうち、ニューヨークのやり手の画商が、渡辺のバックについていることがわかり、十津川警部の部下達はニューヨークに飛ぶ。絵に隠されたもうひとつの過去の秘密とは？