没有事件可解，便无法称之侦探──号称「福尔摩斯」的大学生侦探明智恭介（中村伦也饰），不顾助手叶村让（神木隆之介饰）劝阻，缠上电影研究社社长，因为社内怪事连连：社员自杀、短片出现恐怖人脸、即将举办的合宿收到恐吓字条，令许多社员心生退意。然而，别人的麻烦正是侦探的乐趣，明智死缠烂打想参加合宿却无法说服社长。苦恼时，神祕的美少女侦探剑崎比留子（滨边美波饰）现身解围，以「不问她目的」和「她一同参加」为条件，让明智与叶村混进其中。

影片以一个“绝不能离开”的小镇为舞台，讲述被追债的主人公“苍山”，在某日受到一名神秘男子的邀请而来到这个奇怪的小镇，他在和当地人的交流中逐渐了解了这里的秘密…。

出色的间谍“黄昏”化身为心理医生劳埃德·福杰，与拥有“读心术”的超能力女孩阿尼亚、杀手约尔组成各怀秘密但意外温馨的“伪装家庭”，在共同经历笑料百出的家庭闹剧后，将踏上第一次“家庭旅行”。然而，在愉快的旅途中，阿尼亚却发现了一个可能会撼动世界和平的“秘密”，令人措手不及的大危机事件来袭！世界的命运，又一次掌握在了这意外不断的临时一家人手中！