製薬会社社長がカラオケクラブで毒殺された。捜査班の十津川警部は、胸に白いカーネーションを挿した“みどり”と名乗る女が現場から消えたことを知る。女はカラオケの歌詞「母恋」を読み間違えたと聞き、室蘭本線の母恋駅へ。だが現地で、犯人と思われる女と同じ名前の女性は既に死んでいると判明。そして函館で次なる殺人が…。奇怪な連続殺人を追う十津川警部の推理行。鉄道＆旅情ミステリー。