三年前的一天深夜，某海岛小屋发生了一起密室杀人案。被害人在反锁的屋内被锐物刺穿胸背，所在小屋亦被烧毁。已为警察的草薙俊平（北村一辉 饰）回到母校帝都大学，邀请12年不见的老同学汤川学 （福山雅治 饰）协助破案。汤川学一行来到案发现场附近，一边享受海滩风光一边寻找案件线索。随着杀人案侦破工作的推进，只为还原案件物理原理的汤川学逐步逼近着案件的真相，只是此时的他尚未意识到，人心亦是一门科学。片中亦穿插了一段汤川学与草薙俊平的往事。在海风的吹拂下，草薙俊平向汤川学的学生塩野谷（长泽雅美 饰）讲述了一起令他与年少汤川学（三浦春马 饰）在大二结缘的案件……