名探偵として知られる明智小五郎は、直子から彼女の婚約者の浮気を調査して欲しいと頼まれる。明智の妻であり助手でもある文代がこの任務を受け持ち、調査の結果、遠藤と同じ東栄館に住む女学生、照子との関係が明らかになる。一方、同じく東栄館に住む三郎が、屋根裏に忍び込むという怪しい行動を見せる。