上司の課長・田宮と駆け落ちした真代（まさよ）の二人を追ってきた探偵が、札幌行きの特急「北斗13号」の車内で殺されているのを発見される。容疑者として指名手配された田宮と真代。さらに、田宮が失踪してしまう。事件に裏があると推理した十津川警部は、真犯人にたどり着けるのか？