国際的に事件を解決してきたチャイナタウンの探偵コンビ、タン・レン（ワン・バオチャン）とチン・フォン（リウ・ハオラン）は、日本の探偵・野田昊(のだひろし) （妻夫木聡）から難事件解決への協力を依頼され、東京に飛ぶ。今回のミッションは、東南アジアのマフィアの会長の密室殺人事件で、犯人として起訴されたヤクザの組長・渡辺勝（三浦友和）の冤罪証明。タイの探偵で元刑事のジャック・ジャー（トニー・ジャー）も参加して解決を試みるが、殺された会長の秘書である小林杏奈（長澤まさみ）が何者かに誘拐される事件が発生。そこに事件解決率100％を誇るエリート警視正・田中直己（浅野忠信）、謎の指名手配犯・村田昭（染谷将太）も絡み、事件は複雑化する。さらに、世界の探偵が愛用するアプリ「CRIMASTER(クライマスター)」の事件解決率世界ランキングに載る探偵たちが、このニュースを聞いて東京に集結。探偵世界ランキング・第1位で正体不明の「Q」の登場により、さらなる混乱が巻き起こる。