借助本应废弃的对讲机，三枝健人（坂口健太郎饰）得以同热血警察大山刚志（北村一辉饰）进行跨时空的通话。二人虽生活在不同时代，却联手解决了一系列悬案，还一度成功避免大山化为白骨。终于在2018年，健人等到了和大山见面的机会。然而，住院中的大山忽然从医院消失，还被扣上了杀害在逃杀人犯前警视厅管理官中本慎之（渡部笃郎饰）的帽子，直到如今2020年仍然行踪不明。健人认为要洗清大山的嫌疑就要抓到杀害中本的犯人，在未解决班和樱井美咲（吉濑美智子饰）一起发誓要抓到犯人。一天，摄影师武田寿士（古川雄辉饰）登门造访，带来了20年前自杀的未婚妻上杉胡桃（樱井由纪饰）还活着的消息。原来，几天前他在两人有美好回忆的地方架起摄影机时，在镜头里看到了胡桃。几人观察他拍到的照片，拍到的女人确实同胡桃十分相像。如果胡桃真的还活着，那么就是说20年前在蓄水池中发现的尸体另有其人……最爱之人突然去世，武田到如今仍无法释怀。健人和美咲被武田感动，当即将其作为未解决案件开始调查，胡桃的家人却不知为何非常不配合，搜查陷入僵局。某个夜晚，钟表转到23时23分的瞬间，对讲机中再次传来声音，健人和生活在2000年的大山取得了联系。听过健人的描述，大山不顾自己仍在逃亡中决定协助调查，接触了20年前的武田。发现胡桃当时还是新人演员，曾经在兼职时参加的派对上，遇见了建筑公司社长石川匠（青木崇高饰）……
SIGNAL长期未解决事件搜查班同主演影片作品