心療内科「氷室想介クリニック」の氷室想介（小泉孝太郎）は、イケメンかつ頭の切れる優秀な精神分析医。どこかとぼけていて憎めない側面もあるが、ひと癖ある人柄のせいか、クリニックの予約はいつもスカスカ…。
そんな氷室のもとに、警視庁捜査一課警部補の田丸有希（美村里江）がいつものように事件の捜査協力の依頼にやってきた。氷室と有希は、中学・高校の同級生。精神分析を駆使して人の心理を読み解く氷室の能力を有希は信頼していて、これまでにも２人で難事件を解決している。

氷室にむかって、比野あさみ著『だまし絵』と書かれた一冊の本をおもむろに取り出す有希。それは最近刊行され、早くもベストセラーと話題になっているミステリー小説だった。この小説に書かれている内容、実は有希が２年前に担当するも、未解決のままとなっている事件がモデルだったのだ。

当時、鴨川の旅館でモデルの相田依子（篠原真衣）が首を絞められ殺された。事件の夜、帽子にマスクで顔を覆った『如月透』と名乗る人物が宿泊していて容疑者と思われたが、その後の足取りをつかめずにいた。この人物を巡って、相田依子の大学時代の友人で、トラブルをかかえていたと噂のある化粧品会社「ニューボーテ」社長の井上ここみ（内田理央）、同じく大学時代の友人でフラワーアレンジメント教室の講師の植松海荷（水崎綾女）、交友関係にあった元・週刊誌記者の溝端裕治（小田井涼平）など、疑わしい人物が浮上するも、有希は逮捕にいたる決定的な証拠をつかむことが出来なかった。

それから２年が経過したある日、出版社に比野あさみと名乗る人物から小説『だまし絵』が持ち込まれた。小説では、「ニューボーテ」社長の井上ここみが犯人とされているが、実際には、事件当日、会社で松峯デパートの副社長・倉石孝文（葛山信吾）らと打ち合わせをしていたアリバイがある。この小説を誰が何の目的で書いたのか？小説が記すように井上ここみが犯人なのか？そんな中、再び殺人事件が起きてしまう…。憎き犯人を捕まえるため、氷室と有希の名コンビが事件解決に向けて動き出す。