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年々複雑化する凶悪事件に対応するために、科捜研の知識と、捜査一課の捜査権を持った特別部署として新設された「ホワイト・ラボ」。白衣をまとうと異様なまでに集中力を高め、鋭い洞察力で事件を解決する捜査官・一ノ瀬聡士（北村一輝）をはじめ、科捜研から国内外のあらゆる事件がすべて頭に入っている鑑識のプロ・奥貫徹（宮迫博之）、公安部から犯罪心理学に精通した本田真幸（谷原章介）らが集結する。
普段は好奇心旺盛なお調子者の一ノ瀬、毒舌の本田、堅物の奥貫などアクが強すぎるメンバーをまとめようと、主任捜査官の神山恵子（和久井映見）が苦心する中、ある事件が発生してしまう。