在青梅竹马小兰（忽那汐里 饰）的鼓励下，工藤新一（溝端淳平 饰）勉强登上了前往京都的航班，准备观摩毛利小五郎（陈内孝则 饰）参与拍摄的时代剧。飞行途中突发命案，摄影师大鹰和洋（波冈一喜 饰）在洗手间内离奇死亡，引发全机慌乱。工藤新一不得不在万米高空展开紧急推理。抵达京都摄影所后，谋杀预告再度出现——男主角樱庭（中村俊介 饰）成为目标，随后一名女演员惨遭杀害。案件愈发扑朔迷离，工藤新一与关西名侦探服部平次（松坂桃李 饰）展开了一场智力交锋，全程高能的《工藤新一 京都新撰组杀人事件》未删减版，将层层谜团逐一揭开。