左翼過激派・新井田が
爆弾マニア・塚原とのアミューズメントパークでの取引に失敗。
爆弾が爆発する事件が発生した。
その取引で塚原に渡るはずの金を奪った根元を、
右京と薫は札幌まで護送することになる。
根元は公判中の事件の重要証人だった。

豪華寝台特急カシオペアに乗り込んだ右京らは、
一人旅の公江、人気モデルのライナと友人の国子、
どこかギクシャクした感のある安藤と妻の仁奈子、息子・博貴の一家、
増田という男と無愛想な男、津島と名乗るクラブ経営者らと出会う。
津島はライナらに「切手もあるので部屋へ」と誘うなど、
なにやら複雑な人間模様を見せ始める。

根元は札幌を拠点とする暴力団の
拳銃密売の現場を偶然務めていたホテルで目撃。
その証言をするために北海道警に護送されることになったのだった。
食堂車で安藤と息子の博貴が言い合う場面を目撃してしまった右京。
どうやら家族には無関心だった父に、
高校を退学になった博貴はすっかり失望しているらしい。

事件を目撃した状況を思い出し、寝つけない根元。何かに脅えているようだ。

そんな折りクラブ経営者・津島の他殺体が自室で発見された。
身分を明かした右京と薫は乗客を部屋へと帰らせ現場を確保。
捜査を開始する。

右京は鑑識の米沢に電話で死亡推定時刻の算出方法を教えてもらい、
犯行時刻を午後11時半から深夜０時と特定。
列車が盛岡を出たのが11時17分でそれ以降はどこにも停車していない。
ということは、犯人は列車内にいることになる。
次の停車は4時18分の函館。4時間弱の間に犯人を特定すれば、逮捕も可能だ。
列車という密室だけに犯人にも逃げ場はない。

右京は津島の部屋で食堂車で見かけた手帳がなくなっていることに気付く。
どうやら犯人が持ち去ったらしい。
状況を整理し、右京と薫、そして根元は犯人ではないことを確認。
残るは公江、安藤一家、ライナと国子、など９人の乗客だけとなる。
ということは、その9人の中に津島を殺害した犯人がいることになる…。

9人の乗客から事情を聞いた右京と薫は、
増田と名乗る男の連れが俳優の羽鳥だとわかる。
羽鳥はライナとお忍びで旅行。
犯行があったころは空き部屋で密会していたという。
その空き部屋を調べた右京らは、盗撮用のビデオカメラを発見。
どうやら羽鳥らを撮影しようと仕掛けたらしいが、
手帳を隠そうと部屋にやってきた犯人によって映像は消去されたらしい。
公江から青森駅で列車が停車、進行方向を変えることを知らされた右京は、
青森でゴミが降ろされることを確認、ゴミ袋から津島の手帳を発見する。

乗客たちを集めた右京は自らの推理を説明。
津島が切手と呼ばれるＬＳＤをしみ込ませたペーパーアシッドを売っていたこと、
そしてその顧客が誰であるかを隠すため、犯人は手帳を持ち去ったと言う。
ということは、津島を以前から知っていた人間が怪しい。
食堂車で津島は安藤の息子を博貴と名指ししていたが…。

しどろもどろになる博貴の前で、父・安藤が犯行を自供した。
すべては右京の推理どおり、薬に手を出した息子を守ろうと
津島と直談判した安藤はもみ合いとなった際、偶然津島を刺殺してしまったという。

公江が青森停車を教えてくれたから事件も解決できた。
礼を言う右京に公江は身の上話を始める。
30年以上前に夫となるはずの恋人を事故で失い、
その命日が１月２日だということを告白する公江。
指輪一つ買ってもらえなかったが、
33年前に彼が死んでから自分の時計は止まったままだという。
まるで持ち上げても持ち上げても転がり落ちる、
シシュポスの岩のように、どこにも行けない…。
そんな公江の悲しい思い出に静かに耳を傾ける右京。
列車は札幌へと近づいていた…。

列車は札幌に到着、根元を北海道警に預けた右京らだったが、
大河内からもう一つ爆弾があった可能性が出てきた、という連絡を受ける。
北海道警で塚原が映る取引現場での映像を確認した右京らは、
確かに爆弾らしい包みを塚原が持っていたことを確認する。
やはりあの爆発事件の夜、もう一つ別の爆弾の取引が行われていたらしい。
いったい誰と…。

そのころ根元が北海道警から姿を消した。なぜ逃走する必要が？
根元が目撃した人物はある大物だった。
だから護送に2人も刑事をつけたのだが、
何やら脅えていたのも大物と関係する人物から脅されていたかららしい。
右京はカシオペア号に刑事が使う隠語を理解した男がいたことを思い出した。
どうやらその男、藤井という刑事が大物と通じていたに違いない。
右京らは根元の自宅を訪ね、連れ去られたことを確認。
藤井に拉致されていた根元を救出することに成功する。

そのとき塚原からもう一つの爆弾を買った人間が、公江であることがわかった。
公江が大切に抱えていたカメラケースには爆弾が入っていたのだ。
つまり彼女はそれとなく右京に列車が青森で停車することを教え、
犯人逮捕に協力。
犯人が捕まらないまま、持ち物検査をされては爆弾の存在がバレてしまうからだった。

右京らは公江が行くといっていたホテルへ急行。
そこでホテル王と呼ばれる仲瀬に爆弾を手錠で結びつけた公江を見つける。
公江が失った恋人は学生運動が活発だったころ、仲瀬に脅され爆弾を作らされていた。
その作業中に爆弾が爆発、恋人は死に公江もお腹にいた子供を流産してしまった。
が、仲瀬はなんの罪にも問われず生き抜くと、現在のような地位に。
公江は塚原の爆弾で復讐しようとしていたのだった。

すべてを察した右京らはわずかなスキを突いて
公江から起爆スイッチを取り上げることに成功。
公江もそれ以上の抵抗はせず逮捕される。

根元が目撃した大物は仲瀬だった。
仲瀬の逮捕を知った右京は、
公江の恋人の遺品から黒焦げになったロケットを探し出し公江に手渡す。
これが指輪の代わりだったのかも。
ロケットを開けると、輪のように動く星の美しいリングの写真が。

「星たちはこうして動き続けている。
　あなた中の時計を、また動かす時が来たのではありませんか」。

右京の穏やかな言葉にうっすらと涙を浮かべてうなずく公江だった。