这天，美也子突然打来电话，声音听上去非常急迫，她让十津川过去一趟。十津川当即赶了过去。
美也子的家是一个二居室，收拾得很干净，门口的鞋箱里有男人的鞋子，化妆台上也摆放着男用香水——她有一个固定男友。
美也子将一封信交给了十津川，信封上写着“堀本美也子小姐收”，既没有地址，也没有贴邮票，更没有寄件人，看来是有人送到她家楼下的信箱里的。十津川打开信，上面写着：“电车中所见，不准对任何人说，如果报警，必死无疑。”很明显，这是电车上的凶手写的。
“我根本没看见凶手的脸，就算他杀了人，我也没有看到啊！”
“可凶手认为你看到了，也许在他行凶的一瞬间，你正好在四处张望。”
美也子担心自己会被灭口，害怕极了。十津川一直安慰她，说道：“警察会保护你的。”
可在回去的路上，十津川也在想，凶手为什么冒着会暴露的风险送来一封威胁信，而不直接将美也子杀死灭口呢？
迷雾再起
为了让凶手现身，警方决定下一个套。他们一面向记者宣布已经找到了目击证人，抓住凶手只是时间问题，一面派人监视田村。十津川相信，如果田村是凶手，他看到这个新闻后一定会采取行动的。
可很奇怪，田村家静悄悄的，不像有人的样子。十津川和同事找到公寓的管理员，进到田村家，果不其然，家中空无一人，田村逃走了！十津川思索片刻，又和同事赶往美也子的住处。
等他们赶到时，一群记者正从美也子住的公寓里吵吵嚷嚷地出来。十津川询问后才知道，不知是谁走漏了风声，说美也子就是警方找到的目击证人，引来大批记者。好在美也子并无大碍，只催促警方赶快破案，十津川不由松了口气。
第二天早上，十津川又去看望美也子，可家中无人开门。他有种不祥的预感，从管理员处拿到钥匙，打开门，发现美也子穿着睡衣倒在沙发上，已经死了！身旁则有一个小药瓶和一只玻璃杯——是氰酸钾中毒。
十津川惊呆了，他记得那个小药瓶是放在书架上的，凶手肯定是混在昨天的记者中间，进屋后把毒药悄悄放了进去。
警方从记者处得知，是一个男人给他们打的电话，提供了美也子的姓名、住处等信息。十津川拿出田村的照片，问记者们昨天这个人是否混在他们中间，可大家都表示记不清了。
十津川本想给凶手下套，却把自己给套了进去，致使一个重要的目击者被杀。他想，这一定是田村干的！于是，警方开始大范围地搜捕田村，并发出了全国通缉令。
通缉令发出的第十天，有人在一个杂木林里发现了田村的尸体，也是氰酸钾中毒，已经死了十天左右，死亡时间正是通缉令发出后不久。
大家都认为这是田村畏罪自杀，案件到此也可以告一段落了，可十津川一直摇头，说：“不对，田村不是自杀，他如果要自杀，为什么要跑到这荒山野岭来？而且警方并没有掌握他犯罪的直接证据。另外，美也子应该也不是他杀的，因为他即使把毒药放进了药瓶，又怎么知道美也子一定会喝下去呢？”
凶手现身
不过，十津川虽然怀疑田村不是自杀，但他对谁是凶手这个问题，一点线索也没有。他很头疼，毕竟在第一起命案里，只有田村才有杀死坂西宏的动机啊！
十津川再一次来到第一起命案发生现场不远处，看着电车在面前呼啸而过。他把自己代入案件中想了想，自己要杀死末班电车里的乘客，如果是他，应该绝不会在这个时候动手，电车靠近终点站时人已经很少了，很容易被其他乘客发现，而且一旦调查杀人动机，很快就会查到自己头上。可凶手还是选择在末班电车里杀了人，这样做，一定有他的理由。突然，十津川脑子里闪出了一个想法：会不会是凶手为了隐藏动机，杀死了一个与自己无怨无仇的人？
十津川的眼睛突然亮了，是的，警方一直在寻找杀人动机，其实真正的凶手就躲在这个“动机”里，因为他虽然杀死了坂西宏，但坂西宏并不是他的真正目标。凶手真正要杀死的，其实是车厢里的另一个人——堀本美也子。
如果凶手直接动手杀死美也子，很快就会被怀疑，于是他先杀死了与自己毫无关系的坂西宏，这样一来，警方就会去调查那些有动机杀死坂西宏的人，比如田村晋太郎。接下来才是堀本美也子，凶手让她看起来是作为目击证人而死，就是为了让田村再次成为嫌疑人。
这样一来，美也子被毒杀的疑问就解开了，凶手一定和她熟识，可以随意进出她的家，知道她睡前用红酒喝药的习惯，向记者通风报信的一定也是他。至于田村，一定是被控制了，囚禁在某个地方。
弄清这些，十津川迅速去美也子的家中，他又看到门口的男鞋和梳妆台上的男用香水，这些东西就是凶手留下的。他仔细搜查这个男人留下的痕迹，终于在一本书里找到了美也子和这个男人的一张合照。照片上的男子风度翩翩，衣服上别着一枚徽章，后来经过技术人员辨认，确定该徽章属于日本国立银行。
接下来事情就简单了，不难知道，该男子是国立银行新宿分行的行長，叫柳昭明，四十岁，已婚，和美也子保持情人关系已经一年多了。后来，警方从美也子家的药瓶上提取的指纹，证实就是柳昭明的，面对警方的指控，柳昭明最终俯首认罪。
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