英国から帰国したばかりのネット長者・西松文也（渡辺邦斗）が都内の高級ホテルの浴室で溺死させられた事件と、5年前に表参道のレストランオーナー・入沢博人（武田航平）が調理場の冷凍庫で凍死させられた未解決事件は、ともに被害者が古代インド文字の「梵字」の入れ墨をしていたこともあり、警視庁捜査一課特命捜査対策室6係（文書解読係）が捜査を担当することになった。ほどなく被害者2人はかつて同じ詐欺事件で逮捕されたものの、大手弁護士事務所「都浜法律事務所」の敏腕弁護士・若林守（矢柴俊博）の強引な弁護によって不起訴処分となったことが判明した。
一方、6係の文書捜査官で巡査部長・矢代朋（波瑠）は警視庁刑事部参事官・小野塚吾郎（筧利夫）から、失踪した捜査一課捜査情報係の警部補・富野康彦（市原隼人）を探し出せとの特命を受けた。富野は矢代の新人時代の指導教官で、矢代の憧れの先輩でもあった。
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テレビ朝日「未解決の女」番組公式サイトより
銃弾に倒れた対策室の古賀室長、呼び出したのは富野警部補だった
富野は若林弁護士の秘書に自宅で襲われ、「あれを出せ」と脅されたため身を隠しているのだ。そして、「あれ」とは、小野塚参事官が10年前、製薬会社の経理担当・釘本洋介（桜井聖）を無実と知りながら殺人容疑で送検した冤罪事件に関する門外不出の証言記録で、富野は無許可で拳銃とともに持ち出してだった。富野がその機密文書を持ち出した背景には、恋人・杉山貴子（北野きい）の存在があった。
そんな折、富野が矢代に機密文書を渡そうとして、矢代の上司である特命捜査対策室室長・古賀清成（沢村一樹）を呼び出したことが分かった。しかし、それより前、古賀は富野が持ち出した拳銃から発射された銃弾に倒れていた。富野はなぜ、機密文書を託すはずだった古賀を撃ったのか？ そもそも古賀を撃ったのは本当に富野なのか？
謎が謎を呼ぶ中、富野の行動に納得がいかない矢代は、富野の部屋の本の表紙にボールペンで試し書きされた波線と若林の秘書が書いた波線を手がかりに、ある大胆な仮説を立てる。それにより捜査は大きく進展したが、矢代は小野塚によって富野警部補捜索から外されてしまう。