青森駅に到着した「ゆうづる５号」の二人用個室寝台で、女の死体が見つかった。犯人は一緒に乗っていた男なのか。ところが、その男から警視庁宛に手紙が届く。自分が同室したのは、上野駅で声をかけられた見知らぬ女で、死体の女とは違うというのだ。彼は罠にはめられたのか？ 真犯人の狙いは何か？ 事件に隠された女の哀しい過去が、十津川（とつがわ）警部を翻弄（ほんろう）する。