昭和27年3月、片田舎・殿里村で、富豪の未亡人・唐津佐奈子(吉田)が寝室で死亡しているのが見つかる。
村で唯一の医師である柴 平祐(大泉洋)は、その検死のため朝から唐津邸を訪れた。死因は睡眠薬の過剰摂取。
佐奈子は昨年、夫を毒殺した疑惑があり、柴の姉・カナ(斉藤)は、佐奈子が夫殺害の罪にさいなまれ自殺したのでは、と推測する。
柴の親友で村一番の富豪・黒井戸禄助(遠藤)は、佐奈子に結婚を申し込んでいたため、彼女の死に大変なショックを受ける。黒井戸は、自宅に柴を招き、姪・黒井戸花子(松岡)、義妹・黒井戸満つる(草刈)、秘書・冷泉茂一(寺脇)、旧友・蘭堂吾郎(今井)らと食事をした後、柴と二人になると、佐奈子が夫殺しの件である男に脅されていると話していた、と明かした。
そこへ、佐奈子から遺書が届く。黒井戸は一人でそれを読みたいと言ったため、柴は屋敷を後にした。屋敷を出たところで、柴は、復員服を着た見知らぬ男(和田正人)と擦れ違い、不審に思いながら帰宅する。
すると、黒井戸が何者かに殺害された、と黒井戸の執事・袴田(藤井)から電話が来た。
柴が屋敷に駆け付け袴田に聞くと、そんな電話をした覚えはないと言う。嫌な予感がした柴は、黒井戸の部屋の鍵を壊し中に入ると、黒井戸が短剣で背中を刺されて死んでいた。
その後、屋敷に刑事・袖丈(佐藤)が到着し、捜査が始まる。聴取を受けた女中頭・来仙恒子(余)が、東京にいるはずの黒井戸の義理の息子・兵藤春夫(向井)を村で見かけたと証言したことから、春夫に疑いがかかる。
春夫の婚約者・花子は、春夫の疑惑を晴らそうと考えを巡らす。半年前に柴家の隣に引っ越してきた職業不定の不思議な男が、実は引退した名探偵・勝呂武尊(萬斎)だと思い出した花子は、ぜひ勝呂に捜査を依頼したいと、柴に相談に来る。
あまり気乗りしない柴だったが、花子の必死の願いを受けて勝呂に捜査を依頼。勝呂は花子の依頼を快諾し、柴にシャーロック・ホームズのワトソンのように相棒としての協力をお願いする。
渋々勝呂と行動を共にすることにした柴。コンビとなった二人は、捜査を開始するのだが…というストーリー。
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