鯉ヶ窪学園探偵部・副部長の霧ヶ峰涼（川口春奈）は、変人の生物教師・石崎浩見（速水もこみち）に「探偵部の顧問になってほしい」と頼んでいた。その時、同級生の高林奈緒子（広瀬アリス）が涼のもとへ。陸上部のスーパーヒーロー・足立駿介（永瀬匡）が砂場で倒れているらしいと聞き、事件の匂いを感じた涼は現場に急行する。足立の話によると、突然後ろから殴られたという。現場の砂場には、２人の足跡が残っていた。ひとつは足立本人のもの。もうひとつは第一発見者の奈緒子のもの。足立は奈緒子が犯人だというが、位置関係からすると殴ったのは彼女ではない。石崎も突然「犯人は人間ではない！」と言い出した。犯人は一体誰なのか…？その夜、石崎の主催する流星観測会で、上空に怪しい緑色の飛行物体が現れる。石崎は「UFOだああああっ！」と叫び駆け出した。追いかける涼…。X（エックス）山の方向に遠ざかっていく緑の光を追って、石崎と涼は車を飛ばす。だが、UFOを見失った石崎たちが発見したのは、畑で倒れている女性だった…。

ペットショップの店員・西原恭子（井村空美）が足跡なき謎の殺人未遂事件に巻き込まれた翌日、石崎（速水もこみち）は「買い物がある」と言い残して、授業を放り出してしまう。いぶかる涼（川口春奈）は学校に来た石崎と会い、石崎は「本当のことが知りたいのなら、今日の日暮れ時にX（エックス）山に来い」と言い残して去っていった。言われたとおりに現地へ向かった涼の前に現れたのは、木の葉や枝を体中に巻きつけて変装したつもりの石崎だった。必ず“未知との遭遇”が実現するという石崎。果たして本当に宇宙人の犯人は現れるのか…！？

４人組の人気俳優ユニット「劇団・遊撃手」が鯉ヶ窪学園にやってきた。その１人、“宇宙からの使者”南ユリナ（村上友梨）に興味津々の石崎（速水もこみち）。彼のペースに巻き込まれる形で、涼（川口春奈）も彼女を追跡するハメになり…。そこで涼は、芸能カメラマンの藤瀬正一（モロ師岡）と遭遇。藤瀬は「遊撃手」のメンバー・安藤タケル（未来弥）の熱愛スクープを狙うため、ある場所に張り込んでいた。そこは同じく「遊撃手」の水原真由美（藤村聖子）のアパートで、藤瀬によれば、タケルは彼女の部屋を訪ねたまま出てきていないという。しかし、家の中にいるはずのタケルの姿はどこにも見当たらなかった。涼と藤瀬の目の前で人間が消失？！同じ頃、ユリナが何者かに襲撃され…。

同じ時刻に起こった“安藤タケル（未来弥）消失事件”と“南ユリナ（村上友梨）襲撃事件”。警察は、２人と同じ「劇団・遊撃手」のメンバーで犯行動機のある真由美（藤村聖子）を疑う。だが、彼女は自分の部屋にいるところを涼（川口春奈）と芸能カメラマン・正一（モロ師岡）に目撃されていた。自ら真由美のアリバイを立証する形になった涼。一体、真犯人は誰なのか？次々と容疑者たちに疑いと推理を並べる涼であったが…。

奈緒子（広瀬アリス）の祖父・門倉新之助（黒部進）が屋根から落ちてきた瓦で怪我をした。それが単なる事故ではなく、何者かに命を狙われたのかも知れないと奈緒子から聞かされた涼（川口春奈）と石崎（速水もこみち）は、さっそく新之助の屋敷に向かう。そこには新之助の長男・俊之（温水洋一）と妻・典子（斎藤陽子）、その息子・照也（堀井新太）、家政婦・松本弘江（あらいすみれ）が暮らしている。誰もが一癖あり、財産目当てで新之助に殺意を抱いても不思議ではない様子。そんな折、コーヒーを口にした新之助が突然倒れた。「コーヒーに毒が…」と苦しみながら意識を失う新之助。涼たちは犯人探しを開始する！

新之助（黒部進）が毒入りコーヒーで殺されそうになった事件の推理を涼（川口春奈）が始めたその時、新之助が飲んだコーヒーに毒が入っていなかったことが判明した。また、青酸カリの粒子が付着した薬包紙が倒れていた場所の近くで発見された。ということは、新之助は自殺を図ったのか！？しかし、涼は「コーヒーに毒が…」という新之助の言葉をはっきり聞いている。もし、何者かが毒を仕込んだとしたら、犯人は一体誰なのか…？

美術部の森野美沙（赤沼夢羅）からモデルになって欲しいと頼まれた涼（川口春奈）。約束の時間に美術室に行くと、ヤンキーの荒木田聡史（間宮祥太朗）が倒れていた。彼はミロのビーナス像の下敷きになった状態で、その下には大量の血の海が広がっていた。探偵魂に火がついた涼。だがその瞬間、黒い布をかぶった学ラン姿の人物が涼に体当たりし、そのまま美術室から飛び出していった。荒木田に危害を加えた犯人に違いないと確信した涼は“学ラン”を追うが、美術室のあるE館内のどこにも怪しい人物は見当たらない。とはいえ、玄関から屋外に逃げた形跡もない。犯人は一体どこへ行ったのか？涼が考えあぐねているところへ烏山千歳刑事（入山法子）と、祖師谷大蔵刑事（髙嶋政伸）が駆け付けるが、事態は解明できない。涼と美沙そして被害者の荒木田も加わり、犯人探しが始まった。そんな涼たちに向かって石崎（速水もこみち）は、ある仮説を披露する…。

鯉ヶ窪学園に教育実習生としてやってきた野田栄子先生（木村文乃）の上に、涼（川口春奈）の隣のクラスの加藤美奈（小池里奈）が落下するという事件が発生した。その光景を目の前で目撃した涼は、美奈が自殺ではなく屋上から何者かに突き落とされた可能性もあると感じ、非常階段を駆け上がる。階段のドアは内側から施錠され、犯人が校舎の中へ逃げ込むことは不可能。しかも途中の踊り場にいた生徒は、誰も通っていないと証言した。屋上は無人で、美奈のカバンが残されているだけ。ということは、美奈の落下は自殺ということなのか…！？しかし、意識を取り戻した美奈は自殺を完全否定。さらに何者かに手紙で屋上に呼び出されたという。事件は一気に殺人未遂へと発展！？一方、石崎（速水もこみち）は、どうやら栄子に恋をしている様子で…。

栄子（木村文乃）の頭上に、美奈（小池里奈）が屋上から落下、２人とも入院する事件が発生し、真相究明に乗り出した涼（川口春奈）。美奈に続き、栄子も意識を取り戻したが、祖師谷刑事（髙嶋政伸）に事情を聞かれるうち、事件を思い出したのか怯えた表情を見せる。彼女に好意を抱く石崎（速水もこみち）は、ショックが癒えないのだろうといたわる。だが、涼は栄子の発言内容に何やら不審な点を感じていた…。

※自殺など不快に感じる恐れのある場面が含まれています。過去に辛い経験をされた方は、視聴を避けるか、信頼できる方と一緒にご覧ください。