花村乃里子（沢口靖子）は、警視庁鉄道捜査隊東京駅分駐所に所属する鉄道捜査官。“東京駅を守る女性”として雑誌に写真入りで取り上げられたところ、乃里子宛てにファンレターが届くようになった。 　　だが、そんなファンレターの中に、“犯行予告”とも思える不気味な手紙が紛れ込んでいた…！便箋にはたった1行、「祝日に殺人の列車が走る」とだけ記されており、差出人は不明。封筒の消印が“長野県・戸倉”、切手が長野・善光寺の御開帳記念のものであることから、祝日に長野県内を運行する列車で事件が起きるのではないかと思われた。乃里子は手紙を鑑識にまわすと共に、分駐所課長・野川一郎（筧利夫）に頼んで長野県警に報告を入れてもらう。 　　だが、その予告どおり、3日後の祝日に事件が起きてしまう――。長野・上田駅構内のトイレで男性の刺殺体が発見されたのだ。遺体のポケットには、週末を中心に軽井沢－...