インターネットで鉄道模型を販売していた男が殺害された。目撃証言から鉄道マニア雨宮の犯行とされ、十津川警部は行方を追って山口へ飛んだ。雨宮が愛するＳＬ・Ｃ５７１型の最終運行日に、ＪＲ山口線沿線に現われると考えたのだ。だがそこに犯人の姿はなく、線路付近で東京在住の若い女性の他殺体が発見される。さらに、その被害者の横には「貴婦人」の愛称を持つＣ５７１の模型があった。雨宮の仕業なのか。そして被害者たちを結ぶものは？捜査が混迷を深める中、鎌倉、京都でも新たな殺人が…。