35岁的铃原奈绪（松雪泰子 饰）只身漂泊北国。似乎因某种原因，在过去的10年里她从未回到家中。奈绪喜欢观察鸟类，却阴差阳错成为一名小学教员。在此期间，她邂逅了7岁的小女孩道木怜南（芦田爱菜 饰）。怜南想法独特，性格开朗，只是身边没有一个朋友。她生长在单亲的家庭里，母亲和 情人同居，过着寥落破败的生活。怜南的特立独行和其身上偶然发现的伤痕引起奈绪和校方的注意。他们意识到这个小女孩正遭受来自母亲的虐待，几经波折，奈绪的母性被唤起。她决定“诱拐”怜南，担当起作为母亲的责任。 那个飘雪的日子，奈绪和怜南乔装打扮，相约离开寒冷的北国，启程去寻找一个温馨幸福的家园……

在旅行的列车上，美雪（铃木杏 饰）再次邂逅了金田一（松本润 饰），并追随于他。同伴用手中的DV记录着发生的一切。某夜，一个木偶团长不幸被害。案发后，警探发现他原本在车厢里的尸体不翼而飞，于是引起了一阵骚乱。探长决定在一家酒店暂时住下，找寻犯罪嫌疑人，金田一等人也一同前往。后来，根据案情，嫌疑人被锁定在木偶团体成员之中，探长想通过体重以缩小搜查范围。但是，一个女成员的意外死亡，却让金田一发现了隐藏的秘密，并由此揭开了一桩尘封多年的旧案真相…… 本片根据天树征丸的漫画改编，除上述特别版魔术列车杀人事件外，还包括以下6个事件，分别为幽灵客船杀人事件、法兰西银币杀人事件、黑死蝶杀人事件、速水玲香诱拐杀人事件、魔术的森杀人事件和露西亚人形杀人事件。