警視庁機動捜査隊員の里見偲（松坂桃李）は、先輩であり相棒でもある猪熊夕貴（木村文乃）と結婚を前提に付き合っている。しかし、恋人同士だとバレると即異動のため、2人の関係は周囲には秘密にしている。ある日、パトロール中の里見と猪熊の元に、女性の変死体が発見されたと無線が入る。早速現場へ急行すると、すでに刑事課の速水翔（北山宏光）の姿が。出遅れた2人に嫌みを言う速水にイラッとする猪熊。里見は、出勤してきた従業員の中に、前日の晩にカラオケ店で見かけた美女・橘カラ（菜々緒）を見つける。しかし、「家にいた」とウソをつくカラ。さらに、猪熊に対する異様な視線に気付いた里見は、一抹の不安を覚える。その晩、美容整形外科医の月本圭（要潤）はタクシーに乗っていた。降り際、運転手（板尾創路）に「シートが汚れている」と注意した月本。謝りつつも腹を立てた運転手は、次の女性客を乗せ、闇へ消えて行く…。「パトロールですか？刑事さん」。翌日、カラは、里見と猪熊の前に再び姿を現した。猪熊の名刺が欲しいとせがむカラに応じない猪熊。さらに、カラは、猪熊と半同棲している里見のアパートを調べ上げ、その行動を監視すべく向かいのマンションに住む渡公平（光石研）に接触。うまく取り入って渡の部屋に転がり込む。目的は分からないものの、カラのターゲットにされてしまった猪熊。しかし、そんなことには全く気付いていない猪熊は、里見との関係が、警察官でもある父・文一（大杉漣）にバレていると知り、気をもんでいた。新たな事件が発生し、女性の変死体が発見された。全裸に白いソックスだけをはき、口の中にもソックスが詰められた状態の遺体。里見は、上司の安藤実（船越英一郎）に「ソックスが片方足りない…連続殺人事件ではないか？」と進言するが、相手にされない。その夜、里見は自宅の書斎の本棚から『シリアルキラー』というタイトルの本を取り出し、読んでいた。「シリアルキラーはしばしば被害者をストーキングする。近所や土地勘のある場所で獲物を探そうとする。獲物が決まったら、獲物の信頼を得ようとする…」。里見が犯人像を探る中、路上で手を上げ、タクシーを止める美女の姿が。タクシーに乗り込んだのはカラだった…。

管内で起きた2つの事件がきっかけで、里見（松坂桃李）はカラ（菜々緒）の存在が気になり始めるが、自殺した絞殺事件の被疑者とカラの接点が見つからない。そんなある日、安藤（船越英一郎）の指示で、被疑者が通っていた美容整形外科にカルテを借りに行った里見は、院長の月本（要潤）と対面する。その晩、署の同僚たちと飲みに行った里見は、酔った勢いで安藤や速水（北山宏光）をカラが働くキャバクラへと案内する。泥酔してしまった里見がトイレで寝ていると、目の前にカラが現れ、次の瞬間、カラはいとも簡単に里見の体を抱き起こす。女性とは思えないその腕力に、思わず正気に返る里見。一方のカラは、突然店に来た里見の真意が分からず、いら立ちを覚える。翌日、里見はふと、以前に猪熊（木村文乃）たちと訪れたカラオケ店で、カラだけでなく、月本にも会ったことを思い出す。自殺した被疑者同様、カラも月本が整形した患者なのでは…と考えた里見は早速、猪熊にも内緒でクリニックを見張り始める。やがて、車の助手席にカラを乗せている月本を目撃。後日、それとなくカラのことを尋ねてみるも、月本は知らないとシラを切り…。その頃、猪熊を格闘技の試合に誘ったカラは、その距離を急速に縮めようとしていた。猪熊の家族関係や幼少期の話を聞き出し、上手く懐に入り込むカラ――。その数日後、繁華街で男が無差別に刃物を振り回していると通報が入る。騒ぎを聞きつけたカラは、里見と猪熊が現場に向かっていることを確認して店を飛び出し、犯人の前に立ちはだかる。すると、興奮した男はカラにナイフを向けて襲いかかり…。

通り魔の一件で猪熊（木村文乃）の正義感に強い憧れを抱いたカラ（菜々緒）は、自分もそれを手に入れたいと考えていた。一方、月本（要潤）こそが一連の事件の黒幕ではないかと考えた里見（松坂桃李）は、その行動をマーク。月本がとある会員制のクラブに出入りしていることが分かると、自らも高級ブランドに身を包んで変装し、周囲に内緒で潜入捜査を開始する。やがて、クラブからアイ（佐野ひなこ）とレナ（入山杏奈）を紹介された里見は、クラブの実態が売春組織であること、さらに月本とクラブの関係も突き止める。しかし、その話をライバルの速水（北山宏光）が聞いていた…！速水は里見に貸した時計に、ひそかに盗聴器を仕掛けて里見の動きを探っていたのだ。そうとは知らない里見が1人マンションへ帰ると、そこには電話がつながらないことを心配した猪熊の姿が。猪熊は、里見から香るかすかな香水の匂いに気づき、不安を覚えて…。しばらくして、里見の報告書がきっかけで、署に会員制クラブを摘発するための捜査本部が置かれることに。里見も猪熊とともに捜査のメンバーに加わるが、突如「捜査中断」の指示が。どうやら、速水がクラブの客に関する重大な情報をつかんだらしい。一方、捜査の手が自分に及ぶことを察知した月本は、逃亡を企てていた。そんな中、カラが突然月本の前に現れる。猪熊の正義感を追体験するため、カラは新たな計画を実行しようと…。

月本（要潤）が行方をくらませたことで、警察は麻弥（三上紗弥）に手をかけたのが月本だと断定する。しかし月本のクリニックにカラ（菜々緒）のカルテがなかったことが引っかかる里見（松坂桃李）は、再び調査を開始する。すると、担当医の証言で、麻弥が病院に運び込まれた際、「助けて」とうわ言をつぶやいていたことが判明。里見は、麻弥を襲ったのが月本ではなく、第三者である可能性を考えるが、確証は得られず、もはや犯人を見た麻弥の意識が戻るのを祈るしかない。一方、里見と別行動することが多くなった猪熊（木村文乃）は、里見の背後にたびたび女性の気配を感じ、不安を募らせていた。その頃、月本に制裁を加えたカラは、渡（光石研）に誘われ田舎の別荘へ行くことに。渡はカラにプロポーズし、そこを新居に二人で新婚生活を送ろうと考えていたのだ。しかし、そんな渡の恋心を逆手に取り、カラはその別荘を自分のある計画に使おうともくろみ、渡の決死のプロポーズにも「考えておく」と思わせぶりな返事をする。翌日、新聞に麻弥が一命を取りとめたことが掲載される。記事を読んだ犯人が麻弥の口を封じに来るのではと、慌てて病院へ向かう里見。やがて、麻弥の無事を確認し、署に戻ろうとすると、すれ違った女性から嗅いだことのある香りが。呼び止めると、それは変装したカラだった―！

カラ（菜々緒）とホテルのエレベーターで接近しているところを猪熊（木村文乃）に目撃された里見（松坂桃李）。カラが2人を罠にはめるために送ったメールにおびき寄せられた猪熊に、カラとの関係を誤解された里見は何とか話をしようとするが、露骨に避ける猪熊。2人の間に、明らかな溝ができ始める。翌朝、安藤（船越英一郎）に呼ばれた猪熊は、本庁捜査一課への異動を命じられるが、「どちらかが捜査一課へ行ったら結婚しよう」と里見と約束していたことが頭をよぎり、ちゅうちょしてしまう。前日の一件で、里見が何か隠し事をしていると確信した猪熊は返事を保留。千歳（山口紗弥加）のアドバイスもあり、里見のことをもっとよく知ろうと、巡査になりたての里見が担当した過去の未解決事件について調べ始める。一方、猪熊の栄転のウワサを聞きつけた速水（北山宏光）は、猪熊が活躍するきっかけになったのはカラだとあたりをつけて、密かにカラに接触して…。その頃、自分一人でカラと対峙することに限界を感じた里見は、アイ（佐野ひなこ）とレナ（入山杏奈）に協力を依頼していた。アイが会員制クラブの関係者からカラの住所を聞き出し、家の侵入に成功した里見。そこで、カラの過去を暴く思わぬものを発見する！

猪熊（木村文乃）に拒絶された里見（松坂桃李）は、速水（北山宏光）から、猪熊が捜査一課へ異動することを聞かされる。そのうえ、猪熊が返事を保留していると知り、自分との結婚をちゅうちょしているのでは…と、ショックを受ける。その頃、里見にアパートを突き止められ、恋人が殺された過去の事件も嗅ぎつけられたカラ（菜々緒）は、少なからず危機感を覚えていた。そして、里見に情報をリークした人物がレナ（入山杏奈）だと分かると、それを逆手にとり、あることを企てる。その一方で、渡（光石研）には警察官にストーカーされていると訴え、里見の写真を見せるカラ。心配した渡はカラの思惑通り、街で偶然見かけた里見を尾行して…。一方、8年前の事件を追う猪熊は、カラを呼び出して当時の話を聞くことに。するとカラは、ある場所に事件の資料を保管してあると告げ、誰にも言わないことを条件に信用する猪熊にだけ、それを見せるという。そんな約束を知る由もない里見は、結婚の意思を確かめようと猪熊と居酒屋で待ち合わせる。しかし、近頃の里見の不審な行動が原因で、2人は再び言い争いに。怒った猪熊が店を出て行くと、そこへ、レナから呼び出しのメールが届く。猪熊のことを気にしながらも、指定されたホテルへと急ぐ里見。その様子を物陰から見ていた猪熊も、こっそり後を追う。しかし、到着した里見が部屋に入ると、突然、何者かが襲いかかってきて―！？

カラ（菜々緒）に殴られ意識を失った猪熊（木村文乃）が目を覚ますと、そこは地下室だった。手足は拘束され、口もふさがれ、助けを呼ぶことは到底できそうにない。自分を陥れたのがカラだとは想像もしていない猪熊は、姿が見えないカラの安否を気にするが、現れたカラは笑みを浮かべ、「恨みは一切ないです。でも殺します」とついに本性を現す。さらに、状況が飲み込めずぼう然とする猪熊に追い打ちをかけるように、自分が犯した殺人の数々について平然と語り出す。警察官として犯行に気付かなかった自分のふがいなさを責める猪熊は、一方で、唯一、里見だけがカラの正体に気付き、自分を守ろうとしていたことを知り、涙する。やがて、痛めつけられ、ボロボロになった体を引きずる猪熊に、カラはあることを語り始めて……。その頃、カラの故郷へ向かった里見（松坂桃李）は、出身校や実家を訪ねて回り、カラがいつも特定の友達と2人で遊んでいたことを突き止める。するとそこへ、レナ（入山杏奈）と連絡がつかないとアイ（佐野ひなこ）から電話が。さらに、猪熊も所在が分からないという。カラが絡んでいると確信した里見は、焦る気持ちを抑え、カラが働くキャバクラへと1人で乗り込んで――！？

今度こそカラ（菜々緒）の正体を暴こうと、自宅謹慎中にカラの故郷を訪ね、身辺を探っていた里見（松坂桃李）は、レナ（入山杏奈）と猪熊（木村文乃）が相次いで行方不明になっていることを知り、焦りを覚える。しかし、2人を探し始めた矢先、里見をカラのストーカーだと思い込んだ渡（光石研）に襲われ、意識不明の重体に。病院に運ばれ懸命の処置が施されるなか、薄れる意識で、里見は初めて猪熊に出会った頃のことを思い出していた―。4年前、まだ巡査だった里見は、街中でひったくり犯を捕まえたことがきっかけで、当時交番勤務だった猪熊と出会い、一瞬にしてその笑顔にひかれる。そして何度か会った後、初めて猪熊を部屋に呼ぶが、あまりに色気のない展開に業を煮やして思わず…。逮捕した渡を取り調べた速水（北山宏光）と安藤（船越英一郎）は、渡がカラの婚約者と名乗り、以前にカラのストーカー被害を訴えて警察署を訪れていたことから、犯行の動機が里見への復讐ではないかと考える。一方で、猪熊失踪との関連性も調べ始めるが、手がかりは見つからない。監禁された猪熊のもとには、一連の事件の後に行方をくらませていた月本（要潤）が、憔悴しきった様子で姿を現す。さらに、カラから里見襲撃の話を聞き、深い絶望を味わう猪熊。やがて、わずかな望みを賭け、カラに父親殺害後の生い立ちを尋ねると、カラは高校時代、自分と同じく孤立していた1人の女子生徒と仲良くなったこと、その子がきっかけで整形を始めたこと、そして、恐るべきある衝動に駆られたことなどを話し始める。カラはすべてを語ると猪熊のスマホを使い、猪熊の両親へ「しばらく1人になりたい」と偽装メールを送る。そして、カラは「私の計画に変更は無い」と語って、ついに…！！

カラ（菜々緒）に監禁された猪熊（木村文乃）を救出すべく、渡（光石研）の別荘へと向かった里見（松坂桃李）は、カラとの壮絶なバトルの末、地下室で弱りきった猪熊を発見。意識は朦朧としているものの、猪熊が生きていることを確認した里見は、心から安堵する。しかし、別荘から脱出する途中、一度は拘束したはずのカラが再び2人に襲いかかってくる。最後は、斧を振りかざすカラに猪熊が発砲。胸を撃ち抜かれたカラはその場で死亡する。そして、燃えさかる別荘から何とか逃げ出した里見と猪熊は、駆け付けた速水（北山宏光）や安藤（船越英一郎）に保護され、焼け跡からはカラの遺体が見つかった。病院で目を覚ました里見が猪熊の病室を訪ねると、そこには無事保護されたアイ（佐野ひなこ）とレナ（入山杏奈）の姿が。猪熊と同じく監禁されていたレナだったが、もう退院できるという。アイとレナが病室を出ていくと、里見は「生きた心地がしなかった」と猪熊を抱きしめる。久しぶりに恋人同士の平穏な時間を取り戻した2人は、自然とキスを交わす…。一方で、里見はまだ、心のどこかで今回の事件のことが引っかかっていた。猪熊の証言によると、カラは里見と猪熊の関係に嫉妬し、猪熊を監禁したうえで、里見を殺そうと企んでいたという。しかし、これまで幾度となくカラと対峙し、決して失敗しない用意周到な計画の数々を目の当たりにしてきた里見には、そんな完璧な悪女・カラの犯行動機が単なる“嫉妬”だとは到底思えなかったのだ。そして、ある疑惑を胸に、もう一度カラの過去を洗い直そうと、再び単独捜査を開始。しかしそこには、誰も予想していなかった衝撃の結末が待っていた――カラの恐ろしい計画は、まだ終わっていなかった！