2014年、世界的名画"モナ・リザ"が40年ぶりに来日する。"万能鑑定士Q"の店主・凜田莉子(綾瀬はるか)は、ルーヴル美術館のアジア圏代理人である朝比奈(村上弘明)から、警備強化のための臨時学芸員として推薦される。莉子の密着取材を続ける雑誌記者・小笠原悠斗(松坂桃李)と共にパリへ向かった莉子は、見事ルーヴル美術館で行われた採用テストに合格する。もう1名の合格者・流泉寺美沙(初音映莉子)と共に、"モナ・リザ"の真贋を見分けるためにハードな訓練を続ける莉子。ところが、莉子に異変が起き始める。"モナ・リザ"について知れば知るほど、激しい頭痛に襲われ、今まで持っていた鑑定能力が失われていくのだった・・・。