新宿歌舞伎町のラブホテルで、若い外国人娼婦の死体と瀕死の男が発見され、男は十津川警部（渡瀬恒彦）に「…シベリア鉄道」と言い残し絶命する。捜査が難航するなか、第二の殺人が起き、亀井刑事（伊東四朗）の捜査線上に巴交易の長谷部（岸本裕二）という男が浮上。手がかりとして、シベリア鉄道ロシア号の発車日時が記されたメモを入手する。刑事としての直感を信じた十津川は長谷部を追うため、単身ロシアへ向かう。