警視庁の吉田刑事の留守宅が放火され、焼け跡から女の刺殺体が発見された。休暇で鹿児島へ向かう最中の事件だった。捜査を開始した十津川は、女が六本木のホステスであることを掴むが、吉田は面識がないと言う。一方、東京への帰路、吉田の愛娘が行方不明に。“走る密室”状況の九州新幹線車中からどこへ消えたのか？やがて吉田自身の悪評が浮上。現職刑事への疑惑が深まる中、誘拐犯から電話が…。娘の命を賭けた「ゲーム」とは何か？東京＝九州を結び、十津川を翻弄する頭脳犯が最後に仕掛けた大罠とは。