金田一はじめ（山田涼介）は、幼なじみの七瀬美雪（川口春奈）、後輩の佐木竜二（有岡大貴）と3人で獄門予備校という予備校の夏合宿に参加することになった。獄門予備校は台湾に本校を持ち、実績のある予備校として知られる。佐木は、昨年も獄門予備校の合宿に参加していた。

はじめたちは、合宿の説明会のために獄門予備校を訪れた。そのとき、非常ベルが鳴り響き、女性の悲鳴が聞こえる。悲鳴がした場所へ駆け付けたはじめたちは、茂呂井という高校生が死んでいるのを発見。茂呂井の遺体の指先には、小さな傷と血痕があった。茂呂井は毒物を塗った針が指先に刺さって死亡したことが分かり、警察は予備校の生徒を狙った無差別殺人と推理するが、はじめは茂呂井を狙った計画殺人だと解き明かす。

そんな中、はじめは、去年香港で起こった九龍財宝事件を一緒に解決した刑事のリー・バイロン（ウー・ズン）と再会。リー刑事は、地獄の傀儡師と呼ばれる国際指名手配犯・高遠遙一（成宮寛貴）を追っていた。高遠は、近年アジア各国で次々と起こる異常な未解決殺人事件を仕掛けており、九龍財宝事件も高遠が計画したものだったという。

数日前、リー刑事のもとに不気味なマリオネットが送られてきた。マリオネットには“日本 獄門予備校 合宿 ゲーム 死”という謎の言葉と、はじめの名前が記された手紙が添えられていた。獄門予備校での殺人事件の手口も高遠が使う手口とよく似たもので、リー刑事は高遠が陰で糸を引いているのではないかと見ていた。はじめは、高遠が自分への挑戦を込めて獄門予備校を舞台にした犯罪を企んでいると察し、マレーシアで行われる夏合宿へ向かう。

マレーシアに到着した、はじめたち合宿参加者は、文系と理系に分けられる。合宿場所はジャングルの中にあるロッジで、文系の参加者は“太陽ロッジ”に、理系の参加者は“月光ロッジ”にそれぞれ連れて行かれる。文系の参加者ははじめと佐木のほか、チェン・ジェンロン（RYU）、式部清子（三吉彩花）、中屋敷学（前田公輝）、霧沢透（栗原類）、濱秋子（波瑠）。理系の参加者は美雪、メイ・スーイン（ジニー）、リン・ジーション（リン・ボーホン）。

文系を担当する教師は堂島（笠原秀幸）と赤尾一葉。顔に大火傷の痕があるという赤尾は、不気味なマスクをしていた。理系を担当する教師は、この合宿の責任者でもある氏家貴之（北村一輝）。そして、リー刑事が理系の臨時教師にふんして合宿に潜入していた。

合宿2日目、事件が発生。生徒たちが次々と姿を消し、まもなく奇妙な姿の遺体となって発見される。佐木は、かつて獄門予備校の生徒だったマー・タイチ（ニックン）がこの連続殺人に関わっていると言い出し、動揺。マーは昨年、謎の死を遂げていた…。

こうして、地獄の傀儡師・高遠とはじめの戦いの幕が切って落とされた……。はじめは、奇想天外なトリックを見破り、恐るべき連続殺人の謎を解き明かすことができるのか!?