在三百公里东京外的神秘凤凰岛上发生了一起骡踩致死事件，引起杉下右京（水谷丰 饰）的老搭档神户尊（及川光博 饰）的来信。这座私人小岛似乎被某个有自卫队背景的民兵组织利用为训练基地，而该组织涉嫌生产生化武器。
在警察厅次长甲斐峰秋（石坂浩二 饰）的指示下，神户命令杉下与搭档甲斐享（成宫宽贵 饰）以侦查案件为名义前往凤凰岛。然而，当他们遵从神室司（伊原刚志 饰）的指导而来到事故现场时，杉下发现这起意外可能存在某种人为因素。随后赶来的伊丹（川原和久 饰）等人逐渐逼近真相时，政府背景充满暗示的政要突然命令自卫队对他们采取行动……
相棒剧场版3影评