あれから3年…。突然、東雲が覚醒。それを受け、広域捜査官の星崎剣三（オダギリ ジョー）と北島紗英（栗山千明）が捜査のために南熱海警察署へと派遣されてくる。2人はさっそく入院中の東雲と面会。しかし、東雲は顔や手など露出部分をすべて包帯にくるまれた状態で、事件発生当時の記憶もすべて失っていた。

釣り上げられたスクールバスの中からは巨大な魚が見つかっただけで、遺体などは発見されなかった…。しかも、酷い錆で指紋等の検出も不可能な状態。広域捜査庁鑑識課のエース・坂善正道（田中哲司）が調べたところ、どうやらバスは何者かによって故意に沈められたようだ。さらに奇妙なことに、運転手の新宮寺（山中聡）が引いたはずのサイドブレーキは解除してあった。

星崎剣三（オダギリ ジョー）は永遠の森学園へ赴き、四十万新也（山崎賢人）に向かって東雲麻衣（三吉彩花）らになぜ裸をデッサンさせたのか訊く。星崎から追及された新也は担任の敷島澪（藤谷文子）にキスされたことを告白するが、デッサン画を燃やしたことについては隠し通す。

東雲麻衣（三吉彩花）が星崎剣三（オダギリ ジョー）を訪ね、南熱海警察署に駆け込んできた。スクールバス失踪直前の“ある記憶”を取り戻したという。その記憶が正しければ、行方不明中の椹木みこ（山田彩）、月代美波（佐倉絵麻）、萌黄泉（岡野真也）がバスと一緒に海へと沈んだ可能性は消える…。

新宮寺有朋（山中聡）の死体発見現場を見た星崎剣三（オダギリ ジョー）は事故死の可能性が高いとにらむが、北島紗英（栗山千明）は他殺だと主張。ひとまず司法解剖の結果を待つことになった。そんな中、星崎らは永遠の森学園の寮へ急行することに。寮長の阿久根淑子（宮田早苗）から、東雲麻衣（三吉彩花）の部屋が荒らされているとの通報があったからだ。

星崎剣三（オダギリ ジョー）は一緒に暮らし始めた東雲麻衣（三吉彩花）を手厚くケアする。そんなある日、東雲を学園に送り届けた星崎は、いまだに新宮寺有朋（山中聡）の死が他殺だと信じる担任の敷島澪（藤谷文子）から「犯人を探して下さい」と頼まれる。

平坂歩（萩原聖人）との格闘で北島紗英（栗山千明）は命の危機にさらされるが、滑り込んできた星崎剣三（オダギリ ジョー）が平坂に発砲。平坂は撃たれたショックで意識不明となり、南熱海総合病院へ運ばれる。一方、東雲麻衣（三吉彩花）は星崎のイエスノーランプを持ち出し、占い師・占部日美子（銀粉蝶）の部屋を訪れる。