《神探伽利略·沉默的游行》物理学家汤川学（福山雅治饰）从美国返回日本，女警内海薰（柴崎由纪饰）向他求助。镇上一个受欢迎的女孩突然消失了，她的身体在几年后被创造出来。汤川的同学，高级警探草薙纯平（北村一辉饰）逮捕了一名化名男性嫌疑人，但嫌疑人因死亡而被捕。警方因缺乏证据而被释放。男子回到小镇后，再次出现在女孩家人面前，向他们发起挑战。仇恨的气氛笼罩着整个小镇。然而，就在中秋阅兵那天，那个人死了，城里人人都有杀人动机，也有不在场证明。汤川、内海和草薙开始解开谜题。