在青梅竹马小兰（忽那汐里 饰）的鼓动下，工藤新一（溝端淳平 饰）半推半就乘上飞往京都的飞机，去观摩正在那里拍摄时代剧的毛利小五郎（陈内孝则 饰）的表演。飞行途中，名叫大鹰和洋（波冈一喜 饰）的摄影师陈尸洗手间，引起乘务组的恐慌。工藤新一就在1万英尺的高空展开推理。好不容易来到京都摄影所，针对男主角樱庭（中村俊介 饰）的谋杀预告传来，不久更有一名女演员遇害。新一和对手服部平次（松坂桃李 饰）展开竞技般的推理…… 本片根据青山冈昌的同名人气漫画改编。
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