シャーロック・ホームズや金田一耕助らに憧れていた星鴨（有岡大貴）は、探偵学校を卒業後、祖母から引き継いだリサイクルショップの一角で「星探偵事務所」を開いた。その日、星がリサイクルショップで接客をしていると、探偵助手・唐戸つぐみ（片山友希）の「きゃーっ」という悲鳴が店内に響いた。
唐戸は「幽霊がいる」と訴えるが、星が取り合わずに接客に戻ると、再び唐戸が悲鳴を上げ、今度は床がびしょ濡れになっていた。
閉店後、星と唐戸がこっそりと忍び込んで調べると、そこに現れたのは幽霊......ではなく、探偵学校の同級生・四方田樹（千賀健永）だった。
今はミステリー作家として活躍している四方田は、連載小説の締切に間に合わなくなり、担当編集者から逃げ回っているという。
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日本テレビの「探偵☆星鴨」番組サイトより
遺体の近くに血の付いたタワシが
四方田は星に「小説が完成するまで店に匿ってほしい」と頼み、さらに密室殺人事件の謎解きを依頼する。星は「ついに大事件の依頼がきた！」と大喜びし、四方田はそのまま泊まり込みで執筆を続けることになった。
星と四方田は探偵学校時代の思い出話で盛り上がり、師匠のジョーこと城豊也(堀部圭亮)や、学生でありながら難事件を次々と解決した超優秀な同級生・黒谷毅（森廉）の話になった。すると、四方田は星に「黒谷が殺されたらしい」と明かした。
黒谷は先日、近くの時実町の路上で殺されているのが発見された。この事件は遺体の近くに血の付いたタワシが落ちていたため「タワシ殺人事件」と呼ばれているが、被害者の名前は非公開となっている。
星はそのことを、警視庁捜査一課刑事・捜田一（岡田義徳）から聞かされて知っていたが、四方田はなぜ事件の被害者が黒谷だと知っているのか？
星は四方田に疑念を抱いたものの、そこに四方田を追う担当編集者・迫（遊井亮子）が突然現れた上に、捜田刑事まで乱入してきてハチャメチャな展開となってしまう。
まさか四方田は黒谷の死に関係しているのか!? そして、四方田が星に密室殺人事件の謎解きを依頼した本当の目的とは!? （月曜深夜枠＜火曜未明＞1時9分放送）
（寒山）