「あなたは誰？必ず家に帰してあげるからね」――。どこの誰かもわからない“名もなき遺体”の身元を特定し、家族のもとに帰すことが仕事の『警視庁身元不明人相談室』。捜査官の三田みた桜さくら（小芝風花）は、誰も行きたがらない地味な部署に自ら志願して配属された変わり者。10歳上の生真面目な同期・月本つきもと真まこと（大島優子）とは性格も趣味もまるで正反対。顔を合わせれば言い合いばかりだが、一人でも多くの身元不明者を家族のもとに帰してあげたい気持ちは一緒。そんな２人とは裏腹に、上司の利根川（吉田鋼太郎）や、堀口（戸次重幸）、武藤（半海一晃）相談室のメンバーは無気力で緊張感ゼロ……。

のんびりムードの相談室に、珍しく捜査一課と科捜研の若き両エース･手嶋（阿部亮平）と菜津（柳美稀）が捜査の協力を求めにやって来る。なんと、都内の中学校にあった人体骨格模型が本物の人骨だったのだ。鑑定の結果、その白骨は約１年前に亡くなった人のもので、殺人の可能性もあるという。「被害者の推定年齢は20代後半から30代の男性」――菜津の報告に、真は思わず息をのむ…。一方の桜は「やったりましょう！白骨遺体の身元、うちらが絶対突き止めましょう！」と、やる気満々！

その直後、事態は急転。中学校の理科教師・西川（坂本真）が、遺体を標本にするため薬品で白骨化させたことを認めたのだ。標本マニアの西川は、動物の死骸を探すために入った奥多摩の山中で、見ず知らずの男性が崖から飛び降りるところを目撃。人間の標本を作る絶好のチャンスと見て、その遺体を持ち帰ったが「殺してはいない」と言う……。
桜たちは、科捜研の早瀬所長（高島礼子）の協力を得ながら西川が持っていた遺留品を頼りに遺体の身元を突き止めることに成功。ところが……男性の妻は「違います、夫じゃありません」と、なぜか遺体の引き取りを拒否して……。男性は本当に自殺！？家族が引き取りを拒否するワケは！？桜＆真の年の差バディが真相究明に奔走する…！！