ある宝石商・氏神吾朗（峰竜太）が開催するセレブの社交パーティーに潜んだ怪盗たち。狙うのは「世界一の宝石」といわれるアレキサンドル石・通称「アレキサンダーの涙」。神村零（松坂桃李）は謎の女性・北場洋子（真野響子）の執事・西崎祐司（下條アトム）から、氏神が持つ「アレキサンダーの涙」を奪うことを、自分の過去の記憶の一部と引き換えに依頼されていた。片桐夏蓮（大政絢）、岸原大雅（福士誠治）も別々に同様の依頼を受け、既にターゲットが主催するパーティーに潜入を図っていた。未だ零、夏蓮、大雅は互いに仲間としての認識がないため、その能力を最大限に発揮する騙し合いとなり、奪い奪われる展開に。そこに警視庁捜査一課・刑事の三上眞人（竹財輝之助）や、肉体派の怪盗・ジャック（チャンソン）、そして敵か味方か分からない謎の女（佐々木希）らも現れ…。次第に、怪盗としての宿命を知ることになる零たちと、さらに深まる謎。最後に宝石を手にするのは…？

１９世紀にヘレーネ王国で首と胴体が分かれた状態で発掘された「ネメシスの女神像」。その後、大戦の争乱に紛れて行方不明となっていたが、その首は日本にあり、名倉カンパニーというベンチャー企業が秘密裏に保有しているという。一方、国土に恵まれず観光収入が国の財源となっているヘレーネ王国は、「ネメシスの首」が見つかったという歴史的大発見で観光客を取り戻し国の経済的危機を救おうと、取り戻すことを望んでいた。零（松坂桃李）、夏蓮（大政絢）、大雅（福士誠治）、ジャック（チャンソン）たちに下された北場（真野響子）の指令とは、その首を奪うこと。名倉カンパニー社長・名倉誠也（小木茂光）はヘレーネ王国の存亡にも関わるという「ネメシスの首」をパーティーでお披露目することで、その力を誇示し世界へと打って出るつもりだ。怪盗たちは、名倉が主催するハロウィンパーティー会場に潜入！「ネメシスの首」を狙う。そんな中、見習い怪盗・倉田圭助（相葉裕樹）の調べによると「ネメシスの首」は会場の別室にあり、ドアの前には防犯カメラが２台と警備員、さらに首は「S３８５」の刻印が刻まれた台座に置かれていた。「S３８５」とは解除コードが１５分おきに変わる最新最強のセキュリティだ。首を持ち上げた瞬間に警備員たちが飛び込んで来るという代物。果たして、どう奪うのか？そして、ヘレーネ王国の危機を救い、怪盗たちは記憶の一部を手に入れることが出来るのか？

ロシア王朝に代々伝わったとされる天然水晶「オーロラの雫」を盗めと、北場（真野響子）から指令を受けた零（松坂桃李）、夏蓮（大政絢）、大雅（福士誠治）。３人は、その雫を持つという大物占い師・マダム律子（伊藤かずえ）の館に潜入する。セキュリティを調べ館の内部を把握した大雅が正面から客を装い館を訪ねると、そこには既に夏蓮が受付譲として入り込んでいた。一方、刑事の三上（竹財輝之助）と部下の香月秀平（菊田大輔）も、未解決の「５億円事件」に関わりがあると睨みマダム律子の動きを追っていた…。そんな中、偽名を使った大雅はマダム律子に占いを頼むのだが、全てを知り尽くしているように昨日の出来事を妖しく語るマダム律子に翻弄され、次第に誘導尋問に引っかかったように、ロワイヤルの内情を明かしてしまいそうになる。館の外で、イヤホンを使い大雅のやり取りを聞いていた零が動くと同時にシスター・スネーク（佐々木希）と、三上たちも館へと近づいていく。ジャック（チャンソン）は三上たちの動向を追い、その行く手を阻むのだが…。零たちの過去を占うことになるマダム律子。そしてマダム律子が零たちと関わることを報告した謎の男とは？零は「オーロラの雫」を盗みこのミッションを成功させることは出来るのか？そしてシスター・スネークの本性が明らかに！

シスター・スネーク（佐々木希）が放った銃弾で死んだはずのマダム律子が、「自殺」と報道されたことを受け、その背後に大きな組織が関与していると零たちは睨んでいた。マダム律子の死体検案書を書いたのは、司法解剖を担当した赤川一彦法医学教授（鈴木一真）。その赤川教授は過去、他にも疑わしい検死をしていたことが分かり、それらを記録した「闇のファイル」が存在するとの情報も掴んだ。零はあえて赤川教授に「闇のファイルをいただく」と、予告状を送りつけターゲットが警戒しファイルを安全な場所に動かすのを誘う。そして、大雅（福士誠治）はケガ人に扮装して院内に潜入、赤川に発信機を取り付けアシスタントの圭助（相葉裕樹）と動向を監視。夏蓮（大政絢）はナースとなって教授に接近を図る。一方、三上（竹財輝之助）と香月（菊田大輔）もマダム律子が自殺した件と「５億円事件」の関連を探りに赤川を追っていた。三上たち警察が赤川へ事情聴取したことなども重なり、零たちが「闇のファイル」に近づいたとき、赤川が動く。一瞬の隙を突き、見張っていたはずの圭助を薬で眠らせ、赤川が逃走。零は赤川を追い詰めるが、持っていたファイルを目の前で燃やされてしまい…。落胆し、引き上げようとする零たち３人を、さらに黒服の男たちが襲撃する。まるで罠にはまったようにピンチに追い込まれる「怪盗ロワイヤル」の面々。「闇のファイル」に書かれていた人物たちとは？さらに零たちを襲う黒服たちと、シスター・スネークが絡む組織とは！？

「北場は殺されたんだよ」という言葉を零（松坂桃李）、夏蓮（大政絢）、大雅（福士誠治）に残したまま、シスター・スネーク（佐々木希）の放った銃弾で記憶を消されてしまった赤川（鈴木一真）。手に入れた「闇のファイル」に書かれていた、零たちの記憶を２０１０年１０月１２日に消去したという内容と、その日に起こった５億円現金輸送車強奪事件の新聞記事に関わりはあるのか？その回答を北場（真野響子）に迫る零たちに、次なるミッション「ゴルジア家の十字架」を手に入れろとの指令だけが下される。「ゴルジア家の十字架」とは、１６世紀のイタリア・フィレンツェを実質支配したというゴルジア一族に代々伝わる十字架なのだが、盗み出され、富と権力の象徴として世界各国の黒幕たちの間で奪い合われ、時には血が流れることもあったという代物。北場はその十字架を奪い、ゴルジア家へ返すというのだ。「ゴルジア家の十字架」を所有しているのは、元天才ハッカーで現在は大企業をクライアントに抱え、数年で株価１０倍という急成長を見せる、コンピューターセキュリティ会社「ヒルダーズ」の蛭田賢斗（池内万作）。しかし、保管されている十字架は特殊形状の鍵と指紋認証が一致しないと開かない特注ケースに入れられ、周囲は赤外線、監視カメラで厳重に警備されていた。零はこのミッションに乗ったフリをして、北場の秘密を探ろうと夏蓮と大雅に一芝居打つことを提案する。一方、謎の男（田中要次）が「先生」と呼ぶ黒幕的存在を前に、三上（竹財輝之助）らの「５億円事件」の捜査を潰す裏工作を図る。同時にシスター・スネークが北場たち「怪盗ロワイヤル」の本拠地であるペントハウスへと進入。北場が死んでいたという謎の手がかりを求め、複雑なミッションに集中する零たちのさらに隙を突き、致命的な危機が忍び寄る。

シスター・スネーク（佐々木希）の放った銃弾によって、北場（真野響子）が隠していたジュラルミンケースの中から現れた血染めのスカーフ。零（松坂桃李）の過去の記憶が断片的に繋がりを見せつつある中、シスター・スネークの襲来を避けていた北場から、おそらく最後のミッションになるであろうと下された指令は「鳩村宗太郎（渡洋史）の原稿」を盗むこと。鳩村は３年前に退職した元刑事で、１年前に起きた「５億円事件」を追う三上（竹財輝之助）の上司だったが、一人娘・カエデ（能年玲奈）を残したまま存在を隠し、「週刊リアルライフ」でルポライターとして「あぶない元刑事（デカ）」というコラムを担当していたという。しかし、その編集部の担当者（駿河太郎）に「資料は全部燃やしてくれ」と連絡があったきり鳩村は失踪していた。零は京談社の山岸と名乗り、カエデに接近を図り、原稿の存在自体から探ることになる。夏蓮（大政絢）はケーブルテレビのリポーターとなり、大雅（福士誠治）をカメラマンとして「週刊リアルライフ」編集部へと潜入する。やがて、原稿の存在と鳩村が退職した秘密が明らかとなったとき、国家をも揺るがす悪しき問題と、シスター・スネークを操る謎の男・江崎駿（田中要次）がその姿を見せることとなる。カエデにも危機が迫る中、零たちは、過去の記憶解明に繋がる最後のミッションを成功させることが出来るのか？