驻南美某国日本大使馆,大使黛竹千代(松本幸四郎 饰)为人冷酷严厉,奢华无度,他利用职权之便大肆敛财,引得当地民众怨声载道。适值外务大臣即将来访的重要时刻,作为参事的川北健(及川光博 饰)不愿再涉足泥潭,准备召开媒体恳谈会将大使的罪行公布于众,他也由此引来杀身之祸。与此同时,刚巧来南美洲度假的古畑任三郎(田村正和 饰)因护照被猴子偷走而被迫滞留,所幸遇到了无处不在的花田(八岛智人 饰)而暂得栖身之地。不久之后,绑架川北的勒索信函送至,但是这封疑点重重的勒索信马上便引起古畑刑警的怀疑……
本片为《古畑任三郎》系列第五部SP。。天医会综合医院,统括诊断部。 这里聚集了被其他医师判断“难以诊疗”的患者们。 此外,甚至还有连警察都难以应对的,原因不明的“谋杀”和“谜团”…… 天才医师·天久鹰央所揭示的,隐藏在“疾病”背后不可思议的惊人真相是……! “那个疾病(谜团),就由我来下诊断吧——!!”。