ある美術館から名画が盗まれた。
犯行現場には「お宝はいただいた」というルパン三世からのメッセージが残され、警備員の遺体が発見される。
ルパン三世逮捕に意気込む警視庁の刑事たちの前に、ルパンを追い続ける警視庁国際捜査課の銭形（鈴木亮平）が現れる。
銭形は、この事件の犯人がルパンではないと断言し、警視庁捜査一課の夏希（前田敦子）、国木田（三浦貴大）とともに独自の捜査を開始。
銭形ならではの地道な現場検証を行って真犯人を突き止めていく。
そんな銭形の捜査方法に、夏希と国木田は振り回されるばかり。
その後、警視庁捜査一課に"Ｍｒ．Ｑ"と書かれた人形とカードが届く。
まもなく、ミスタークエスチョンと名乗る人物から電話がかかってくる。
彼は「警察と知恵比べがしたい」と言い、クイズを出題。
そのクイズの答え通りに、爆発事件が発生する。
さらに、ミスタークエスチョンは、まだ東京のどこかに爆弾が仕掛けてあると宣言。
銭形たちは、ミスタークエスチョンの出題するクイズに従って東京のあちこちに仕掛けられた爆弾の爆発阻止に奔走する…！