东京都内发生了三起杀人事件。警方根据所有案发现场都遗留有无法解释的数列，推断出这是一系列带有预告信息的连环杀人案，并就此展开了侦查。警视厅搜查一课的精英刑警新田浩介（木村拓哉 饰）破译出该数字预示着下一次作案的场所，他由此推测东京柯尔特西亚酒店将会成为第4起命案现场，然而凶手是谁却毫无线索。警方因此决定潜入该酒店进行调查，新田则要扮作前台人员追查凶手。受命指导他的是优秀前台员工山岸尚美（长泽雅美 饰）。
面对接连出现的来历不明的住客，作为刑警的新田“以逮捕犯人为第一要务”，试图剥下来客的“假面”，而作为酒店工作人员的尚美则从“以确保客人的安全为第一要务”的原则出发，希望保护来客的“假面”，两人势如水火。新田和尚美因为彼此的立场差异数次发生冲突，然而随着潜伏调查的推进，他们逐渐理解了彼此作为专业人士的价值观，两人之间开始萌生出不可思议的信赖关系。在这个过程中，案情迅速发展，警方和酒店都被逼入窘境无路可退。

本集SP为《神探伽利略》系列的第0章，以TV版汤川学与内海熏相遇前三年的一起案件为主线。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与草薙的往事。在海风的吹拂下，草薙向汤川的学生塩野谷（长泽雅美 饰）讲述了一起令他与年少汤川（三浦春马 饰）在大二结缘的案件……
SP根据该系列小说中《操纵》与《坠落》两篇故事改编，与剧场版《嫌疑人X的献身》同天推出。

因为在过去几年里经常处理奇怪案件，贝冢北署警察内海薰（柴崎幸 饰）被上层派往美国某个经常发生乱七八糟事件的城市研修一年。经草薙（北村一辉 饰）的推荐，毕业于帝都大学法学系的美女高才生岸谷美砂（吉高由里子 饰）调来接替内海的位置。美砂正义感十足，虽然是一个没有任何功绩的新人警察，其为人却高度自信，言语刻薄，令常人难以接受。适值此时，新兴宗教团体苦爱会教主连崎至光（大泽隆夫 饰）念力杀人的案件发生，促使美砂找到帝都大学的物理学教授汤川学（福山雅治 饰）帮忙。坚信“万事皆有因”的汤川大展身手，圆满找出此案背后的秘密。美砂虽然不满汤川的态度，但是接下来一系列奇怪案件，仍将这个高傲的女孩和神探伽利略紧紧联系在一起。最新的组合，再次启程……
本片根据东野圭吾的原作改编。

十一集每集一个故事。取材于东野圭吾的短篇小说集《没有犯人的杀人夜》中的11个故事。每集分别由不同的演员来演绎，由“我”（中井贵一 饰）的死衍生出关于死亡的不同解释及其背后的秘密，进而引出每集故事的具体内容。关于死亡的不同解释，主角们能否拨开云雾，最终弄清事物的真相，请跟随“我”的脚步。
十一集的内容分别为：唐泽寿明《别了，教练》、坂口宪二《没有凶手的杀人夜》、松下奈绪《无尽之夜》、观月阿丽莎《Reiko和玲子》、反町隆史《蜜月之旅》、长泽雅美《全是字谜》、户田惠梨香《白色凶器》、三浦春马《小小的恶作剧故事》、广末凉子《结婚报告》、筱原凉子《第二十年的约定》以及铃木京香《再生魔术之女》。