警視庁捜査一課殺人犯捜査第十係の主任・姫川玲子(二階堂ふみ)は、ノンキャリアだが27歳という若さで警部補まで成り上がった女性刑事。そんな姫川班に異動してきたのは、体育会系の刑事・菊田和男(亀梨和也)だ。
ある日、葛飾区の公園内にあるため池付近で変死体が発見される。死因は出血性ショック死で、喉元が致命傷と考えられた。このため池は、人命に関わる危険な寄生アメーバ“ネグレリアフォーレリ”の繁殖で一切遊泳禁止となっていた。1カ月以内にそれに感染し死亡した人間がいることを探り出した姫川は、死体を遺棄する人物のほかに、死体をため池に沈めた人物がいると推測する。
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