神に代わって正義を行うギリシャ神話の女神の名前を冠した「探偵事務所ネメシス」は、横浜・八景島シーパラダイスから2億円を脅し取ろうとした連続爆弾魔の逮捕に成功した。
天才助手・美神アンナ（広瀬すず）とともに事件解決に協力した数学の天才大学生・四葉朋美（橋本環奈）は、なぜか自称「天才探偵」のポンコツ探偵・風真尚希（櫻井翔）に一目惚れ。その後も事務所にちょくちょく遊びに来て、今ではすっかり『チーム・ネメシス』の一員になった。
そんなある日、名門女子校のスクールカウンセラー・雪村陽子（村川絵梨）が事務所を訪れてきた。
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日本テレビ系「ネメシス」の公式サイトより。
アンナの父失踪と関係が？
昼休みに美術教師が、校舎の窓から校庭に転落して死亡した。学園の名声に傷がつくことを恐れた学園側は、自殺として処理しようとしているが、雪村は他殺ではないかと疑い、犯人を突き止めてほしいというのだ。
事務所の社長・栗田一秋（江口洋介）は、一度は依頼を断るよう風真に指示したものの、雪村の勤務先が『デカルト女学院』と聞いたとたん、なぜか依頼を引き受けると言い出した。
美神はインドからの転入生として潜入し、風真は神奈川県警捜査一課のデコボコ刑事コンビ・タカ（勝字涼）とユージ（中村蒼）とともに学園に乗り込んだ。教頭・南禅寺光江（MEGUMI）は捜査に非協力的で、事情聴取を16時までに必ず終わらせるように要求してきた。容疑者は全校生徒と全職員の計152人。半日で全員に聞き込みをするのは不可能と思われたとき、風真が急きょ呼び出したのが、かつて講師をしていた学習塾の教え子・姫川烝位（奥平大兼）だった。
姫川は17歳にして世界から注目される天才AI開発者だ。「教師と生徒の関係だけで、急に呼び出すのをやめてもらえますか？」と反抗的な態度を見せた姫川だったが、結局は捜査に協力し、自ら開発したAIを使って全員の証言を精査した結果、黒田が転落死した時刻にアリバイのない4人を絞り込むことに成功した。
そのころ、美神はクラスメイトから、転落・死亡した教師がアリバイのない「4人」のうちの1人の生徒と交際していたらしい、という情報をつかんだ。
一方、社長の栗田は密かに独自の調査を進めていた。栗田がこの事件の捜査を引き受けたのは、親友でもある美神の父親・美神始（仲村トオル）の失踪事件に、この学院の出身者が関係していることを知っていたからだった。栗田の調査には進展もあったが、何者かが先回りをして邪魔をしていることも分かった。親友の失踪事件の解明までの栗田の道のりは、まだまだ遠そうだ。（よる10時30分放送）
（寒山）