一头卷曲长发、永远的黑色西装，举止优雅，态度谦和，可是温柔笑容背后却是令所有罪恶都无处遁形的敏锐观察力，这便是拥有高超推理能力的绅士刑警古畑任三郎（田村正和饰）。新一季中，患有自律神经失调症而长期休养的今泉慎太郎（西村雅彦饰）陷入热恋，可是却意外成为一起杀人案的嫌疑人。这起案件之后，古畑和今泉这对黄金搭档再次合作，迎接一个又一个难缠对手的挑战，杀害同事的女校教师宇佐美百合江（泽口靖子饰）、自导自演摩天轮爆炸案的林功夫（木村拓哉饰）、电视智力挑战赛常胜冠军千堂谦吉（唐泽寿明饰）、赴美旅途中所偶遇的神秘美女（鈴木保奈美饰）……无论多么完美的犯罪，都会留下蛛丝马迹，而古畑刑警正是这些线索的发现者！
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