金田一一はじめ(道枝駿佑)が通う不動高等学校には、学園七不思議と呼ばれる謎があった。
中でも詳細不明の七つ目の謎について真相を知った者は、旧校舎に潜む怪人『放課後の魔術師』に呪い殺されるという。ミステリー研究会の七瀬美雪(上白石萌歌)は、部員達とその謎を探ることに。

ある夜、美雪は部長の桜樹(大友花恋)から呼び出され、一はじめと旧校舎に駆けつける。
しかしそこで目撃したのは、「開かずの生物室」で首を吊る桜樹の姿だった…！傍らに『放課後の魔術師』らしき影も見えたが、扉を壊し中へ踏み込むともぬけの殻。だが翌日になってから桜樹の死体が発見された。

剣持警部(沢村一樹)は、当時旧校舎にいた佐木(岩﨑大昇)ら他の研究会メンバーや、現場に居合わせた宿直の立花(杉本哲太)、教師の的場(光石研)も立ち会わせて捜査を開始する。

「七不思議なんて調べなきゃ良かった」と後悔する美雪。しかしその後も犠牲者は続き、ついには美雪も…！さらには10年前にも同じ謎を追った生徒が行方不明になっていると判明して…。

「じっちゃんの名にかけて！」犯人に憤る一はじめは、必ず謎を暴くと誓う。
奇怪な密室殺人事件の謎に隠された、壮絶かつ哀しい真実とは…!?