由于內(nèi)海薰（柴崎幸飾）被派往美國(guó)研修，貝冢北署調(diào)入新人警察岸谷美砂（吉高由里子飾）。出身法學(xué)世家的美砂雖無(wú)辦案經(jīng)驗(yàn)，卻以敏銳洞察力與強(qiáng)勢(shì)態(tài)度著稱。首起案件牽涉新興宗教團(tuán)體"苦愛會(huì)"教主連崎至光（大澤隆夫飾）的"念力殺人"事件，美砂在調(diào)查受阻后求助于帝都大學(xué)物理學(xué)家湯川學(xué)（福山雅治飾）。憑借對(duì)科學(xué)原理的極致運(yùn)用，湯川揭穿所謂超自然現(xiàn)象背后的精密物理詭計(jì)，令美砂首次直面理論與現(xiàn)實(shí)的碰撞。此后連環(huán)離奇命案持續(xù)浮現(xiàn)：從密室死亡到瞬間蒸發(fā)的人體，每個(gè)謎題均指向違背常理的特殊機(jī)制。美砂在與湯川合作過程中，逐漸理解其"所有現(xiàn)象必有因果"的破案邏輯。草薙（北村一輝飾）因晉升調(diào)任管理崗位，成為維系這對(duì)新搭檔的重要紐帶。劇中所有案件均基于東野圭吾原著小說改編，延續(xù)前作以物理破解超自然的核心敘事風(fēng)格。