入学式の準備のため、「永遠の森学園」の東雲麻衣、椹木みこ (山田彩)、月代美波 (佐倉絵麻)、萌黄泉 (岡野真也) ら女生徒4人は、通常より早く寮を出てスクールバスに乗り込んだ。ところが学園へ向かう道中、運転手の新宮寺有朋(山中聡) がバスを急停車させる。路上で行き倒れている老人･蛇川方庵(小野栄一) を見つけたからだ。新宮寺は生徒4人を車内に残したまま、虹川を介抱するため外へ。すると、ちゃんとサイドブレーキを引いて停めたはずのバスが、坂道を下り始めた!
吊り上げられたスクールバスの中からは巨大な魚が見つかっただけで、遺体などは発見されなかった…。しかも、酷い錆で指紋等の検出も不可能な状態。広域捜査庁鑑識課のエース･坂善正道 (田中哲司) が調べたところ、どうやらバスは何者かによって故意に沈められたようだ。さらに奇妙なことに、運転手の新宮寺有朋 (山中聡) が引いたはずのサイドブレーキは解除してあった。
遺留品のカセットテープを再生すると、微かなノイズが入っていた。しかし、それが音なのか、何かのデータなのか…。正体までは判らない。そんな中、北島紗英 (栗山千明) は永遠の森学園へ赴き、スクールバスの構造を調査。カセットテープが落ちていた後部座席が簡単に外れることを知る。その後、北島は星崎剣三 (オダギリ ジョー) の指示に従って学園からスクールバスを借り、事件発生現場へ。拾坂修武 (松重豊) を中心に当時の状況を再現し、ある条件がなければバスが消えることは不可能だと気付く。
星崎剣三 (オダギリ ジョー) は永遠の森学園へ赴き、四十万新也 (山崎賢人) に向かって東雲麻衣 (三吉彩花) らになぜ裸をデッサンさせたのか訊く。星崎から追及された新也は担任の敷島澪 (藤谷文子) にキスされたことを告白するが、デッサン画を燃やしたことについては隠し通す。
東雲麻衣 (三吉彩花) が星崎剣三 (オダギリ ジョー) を訪ね、南熱海警察署に駆け込んできた。スクールバス失踪直前の“ある記憶”を取り戻したという。その記憶が正しければ、行方不明中の椹木みこ (山田彩)、月代美波 (佐倉絵麻)、萌黄泉 (岡野真也) がバスと一緒に海へと沈んだ可能性は消える…。北島 (栗山千明) が事件解決の糸口を必死に探る中、星崎は意外な方法で事件の本質につながる“犯人の無意識にあるキーワード”を掴み出そうとする。
新宮寺有朋 (山中聡) の死体発見現場を見た星崎剣三 (オダギリ ジョー) は事故死の可能性が高いとにらむが、北島紗英 (栗山千明) は他殺だと主張。ひとまず司法解剖の結果を待つことになった。そんな中、星崎らは永遠の森学園の寮へ急行することに。寮長の阿久根淑子 (宮田早苗) から、東雲麻衣 (三吉彩花) の部屋が荒らされているとの通報があったからだ。寮に到着すると、四十万新也 (山﨑賢人) が「椹木みこ (山田彩) の部屋にも泥棒が入ったことがある」と口にした。
