寺田（要潤）の法医学の恩師で監察医をしている三宅隆史（片岡鶴太郎）の娘・奈緒子（野崎萌香）が亡くなり、葬儀に列席した寺田は奈緒子が実は何者かに殺されたと知り驚く。自分の娘を検死し憔悴しきった三宅の姿を目の当たりにした寺田は警視庁の管轄外の事件ではあるが捜査に協力したいと事件を担当する神奈川県警に働きかけ、県警から正式にＣＰＳへ協力要請が下りる。
事件は奈緒子の一件を含め連続してすでに３件。被害者はすべて若い女性で、死因は全身の血が抜き取られている失血死。爪が一枚はがされ、首元には皆歯型の痕が残っていた。
マスコミが「吸血鬼殺人事件！」と騒ぐ中、翔子（北川景子）たちＣＰＳの面々は捜査協力するため早速、県警の捜査会議へと出向く。
県警の武林（長谷川朝晴）や刑事の松尾（小木茂光）は当初ＣＰＳの面々を歓迎するが、ＣＰＳの意見が自分たちの期待に反していたと感じるや急に態度を硬化し、ＣＰＳの面々は蚊帳の外に追いやられる。しかし、翔子たちは独自に捜査を開始。寺田と共に三宅の元を訪ねた翔子と柘植は三宅が寺田の恩師だと知り、寺田の事件に対する強い入れ込みに納得する。
そんな矢先、被害者の剥がされた爪が発見されたとの情報が入り、翔子たちは犯人が爪を剥がした意図を読み解こうとするが、なかなかその意図が読み解けない。
捜査本部ではその後被害者が３人とも同じ病院に入院歴があったとの共通点が見つかり、犯人を病院関係者の中にいる人物との見解になるが、寺田は遺体のプロファイリングから犯人は医療関係者ではないと反発する。
しかし病院関係者のリストにあった男性・内村を見た寺田は奈緒子の葬儀で見かけたことを思い出す。寺田は何か隠しているような素振りだった内村に話を聞こうとするも、内村は逃げて屋上から飛び降り自殺を図ってしまう。
捜査本部では寺田をはずせとの声が上がるが、結城は寺田をそのまま続けさせる。
翔子と寺田は奈緒子の遺体発見現場に赴く。そこで翔子は全ての現場から教会が見えることに気付き、犯人の殺人には全て意味があり、それは復活の儀式であると結論づける。
また、病院関係者のリストはファイル共有ソフトから流出していたことが判明し、その流出させた人間は内村であった。
以上のことから、CPSは犯人は病院関係者ではなく、ここ数年の間に被害者の年齢に近い恋人を事故で失った人物であるとした。
これに基づき捜査した結果、恋人を事故で失い、その遺体を霊柩車ごと盗み出して指名手配されている男・中野正敏が容疑者として浮かんだ。
しかし中野は現在行方不明となっており、どこにいるか分からない。
翔子は地図を見ていて、あることに気付いた。それは被害者の遺体が見つかった場所、爪が見つかった場所、教会の場所、それぞれを線で結ぶと魔法陣が完成するというもの。そしてその中心に犯人はいるとプロファイルした。
現場へ向かうと、中野と被害者が見つかり、中野は逮捕された。
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