狭間県警鑑識課警察犬係のハンドラー・青葉一平(池松壮亮)。
一平の相棒は、数々の難事件を解決に導いた伝説の警察犬・ルドルフの子供であるオリバー。しかし、一平には、どういうわけか、オリバーが口が悪くやる気がない、女好きで慢性鼻炎の着ぐるみのおじさん(オダギリジョー)に見えている。

ある日、一平や鑑識課メンバーの前に、隣の如月県のカリスマハンドラー・羽衣弥生(深津絵里)がやってきた。如月県でスーパーボランティアのコニシさん(佐藤浩市)が行方不明になったため、一平とオリバーに捜査協力を求めてきたのだった。

「コニシさんが海に消えていくのを見た」という目撃情報を基に、コニシさんのリヤカーが残されていた海辺のホテルに向かった一平とオリバーと羽衣だったが...