ノーベル賞間近と言われる近森博の赤ちゃん・ノゾミが城南大学病院から誘拐された。ノゾミは産まれて一週間の新生児。妊娠8か月の捜査一課刑事・速水悠里(黒木 メイサ)は、日村(神保悟志)に呼び出され、ノゾミの母・優子(安達祐実)の監視役を命ぜられる。年下の相棒・土橋福助(渡辺大知)と夫婦を装いながら産科病棟に潜 入、関係者のアリバイを探り始める。そして速水は須佐見医師(渡部篤郎)に疑いの目を向けるデザイナーベイビー～速水刑事、産休前の難事件～。
赤ちゃんを誘拐した犯人の岸田(淵上泰史)が、身代金の運び役に指名したのは須佐見医師(渡部篤郎)だった。だが指定された時刻を過ぎても、取引現場に岸田は現 れない。捜査責任者の与那国(松下由樹)は非番の速水(黒木メイサ)を呼び出し、彼女の推理力に期待する。相棒の土橋(渡辺大知)と周辺捜査を続ける中、岸田を見 つける速水。しかし、妊娠8か月の速水は思うように追いかけることができず、取り逃がしてしまう。
ノゾミ誘拐犯の主婦・岸田トモ(安藤玉恵)は逮捕されたが、保護された赤ちゃんは全くの別人だった。速水刑事(黒木メイサ)はトモを聴取するが、取り違えた記憶 はないという。しばらくして、別の産科病院で行方不明の赤ちゃんがいることが判明する。速水たちは誰かが赤ちゃんをすり替えたと推理して、不審な行動を取り 続ける須佐見医師(渡部篤郎)を容疑者としてマークする。そんな中、謎の赤ちゃんの画像が病院に送られてきた。