傳奇偵探金田一耕助的孫子金田一一（山田涼介 飾），現如今正和青梅竹馬七瀨美雪（川口春奈 飾）就讀私立不動高中，他們同時是偵探部的成員。七瀨品學兼優，金田一色心萌動，百無聊賴，青春的日子歡快無憂。這一天，七瀨被著名導演藏澤明的藏澤光孫子（神木隆之介 飾）拉入電影部拍戲，誰知一系列獵奇殺人事件卻讓電影部鬼影幢幢。搜查一課警部劍持勇（山口智充 飾）和新的部下介入調查， 金田一則通過縝密推理鎖定真兇。在此之後，原電影部解散，人員壯大的推理部歡聲笑語。而接下來的日子裡，一個又一個縝密營造的殺人迷局還將接二連三呈現金田一和他的朋友們的面前……本片根據天樹征丸的原作改編。