贝冢北署的警察内海薰,由于过去经常处理奇怪的案件,被上层派往美国某个频繁发生问题的城市研修一年。音草薙的介绍下,毕业于帝都大学法学系的美女高才生岸谷美砂,调来填补内海的职位。美砂有着强烈的正义感,虽然是一名没有成就的新人警察,但她非常自信,言语尖锐,让常人难以接受。正值此时,新兴宗教团体苦爱会教主连崎至光念力杀人的案件发生,美砂找到帝都大学物理学教授汤川学寻求帮助。坚信“万事皆有因”的汤川大展身手,成功揭开了案件背后的秘密。虽然美砂对汤川的态度感到不满,但一连串奇怪的案件,再次将这位高傲的女孩和神探伽利略紧密联系在一起。这对新的搭档再次出发,解决一系列难解的谜团。本片改编自东野圭吾的原著小说。