★警科研（= 中央警察科学研究所）の女性研究官・湯川愛子（竹下景子）が、殺害現場に残った血痕を鑑定し事件を解決に導く人気シリーズの第4弾。決め手となるのは、血液の形状。愛子は犯人がどのようにして殺害に及んだのかを推理する。 湯川愛子（竹下景子）と朋美（三船美佳）母娘は、久しぶりに群馬県高崎市にある愛子の亡夫の墓を訪れた。そして、2人は夫の知人、宇田川源治（内藤剛志）が経営する古い写真館の前を通りがかった。 その翌日、前日に宇田川の写真館で家族写真を撮った森島家の主人、幹夫（谷川昭一朗）が、何者かに殺されたことを知り、愛子は驚いた。幹夫は妻・静江（古村比呂）、長男・洋一（加藤良輔）、長女・香織（秋月三佳）との四人家族。独りよがりで暴君のように振る舞う幹夫は家族から疎ましがられていた。また、ハンマーのような鈍器が凶器だと推定されたが、現場に残っていなかった。 群馬県警の刑事、須藤彰俊（篠塚勝）と藤永耕平（佐渡稔）は、家族による犯行ではないかと疑う。父親に反発していた洋一を怪しく思い取り調べるが、洋一にはアリバイがあり、静江と香織には犯行当日の行動に不明な点が残った。 証拠と証言が乏しい事件の手掛かりを得ようと、県警は中央警察科学研究所に現場に残った血痕の鑑定を依頼する。依頼を受けた杉山晴彦室長（ベンガル）は愛子と助手の佐野利行（吉川裕朋）を派遣。 愛子は三日月形に残った一つの血痕に着目し、直径9ミリのボタンのような物が現場に落ちていたのではないかと指摘する。 一方、須藤刑事は、静江と香織が宇田川写真館に出入りをしていたという情報を得る。そして宇田川が2人に頼まれて幹夫殺害に及んだのではないかと疑惑を深める。宇田川のシャツのボタンが取れていたことも疑わしいポイントのひとつだった。 そんなある日、戦場カメラマンだった宇田川の作品展が開かれ、愛子は朋美とともに訪れる。すると宇田川が会場で倒れ、入院してしまう。 須藤刑事が病室を訪れ、宇田川に静江と香織との関係を聞くと、宇田川は自分の犯行だと自供。その言葉通りに凶器が発見された。 これで事件解決かと思われたが、愛子は三日月形血痕の正体が気にかかり、実験を繰り返し検証を続けるが･･･。