东京和纽约，接连发生两起利用病毒Wizard制造的爆炸事件，该病毒的开发者亚历山大·卡罗琳娜·圆（堀北真希 饰）被人称作天才少女，而她正是冒失鬼ATARU（中居正广 饰）当年的旧相识。警视厅迅速成立搜查总部，冷峻干练的女性管理官星秋穗（松雪泰子 饰）亲自坐镇，指挥搜查的进行。谁知FBI带着ATARU突然介入，日美共同搜查总部旋即结成。就在此时，本已离职并经营起自己的侦探所的蛯名舞子（栗山千明 饰）也掺合进来。小圆锁定了罪虐深重的人，对他们展开了缜密的追杀。但其超高的智商，让日美警方全然摸不清头脑。
ATARU、舞子、泽俊一（北村一辉 饰）这组最佳搭档再度碰面，他们能否携手击败这名史上最强的对手？

天才的钢琴师和贺英良（中居正广 饰）在某天夜晚杀死了一个叫做三木谦一的中年男子，并且毁尸灭迹。但是，他在行凶后却撞见了女演员成濑麻美（松雪泰子 饰），两个人的擦肩而过都在彼此心头埋下了种子。女演员虽然家庭不幸，但是却刻苦努力、卧薪尝胆长达12年之久，在她即将在剧团出头之际，却又遭遇横祸，欲寻短见之时，幸好被和贺英良搭救，两人的关系从此更加深厚……
为了查出真凶，刑警今西修一郎（渡边谦 饰）在查案过程中抽丝剥茧逐步挖出了一个案中案，其中不仅涉及和贺英良的真实身份，而且还引发了对“村八分”残酷制度的深刻反思……
本片根据松本清张1960发表的同名小说改编。

某年，日本超人气偶像组合SMAP的演唱会召开在即，但是5名成员木村拓哉、香取慎吾、中居正广、草彅刚、稻垣吾郎却忧心忡忡，若有所思。在此之前，工作人员之一的富樫明男（宇梶刚士 饰）狠抓阿刚的痛脚，其行径足以导致SMAP解散，他狮子大张口勒索阿刚1000万日元。协商无效的情况下，5个好兄弟精心设计了一套详细周密的谋杀方案。这边厢，SMAP的演唱会准时召开，那边厢富樫吊死密室。突发命案，古畑任三郎（田村正和 饰）和今泉（西村雅彦 饰）隆重登场。虽然表面上富樫死于自杀，但现场种种能够蛛丝马迹则令古畑疑窦丛生，面对团结一致的SMAP，他该如何各个击破……
本片为《古畑任三郎》系列第三部SP。