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28歳だが知能が6歳児と同程度の咲人（山下智久）は、“お利口”になることを夢見ていた。ある日、同僚たちに一人でナンパをさせられていた咲人はタチの悪い男に絡まれ、殴られる。血だらけで倒れた咲人の前に一匹の白いネズミが現れる。その場ではそのネズミとはぐれてしまったが、ネズミは咲人について来る。

檜山(工藤阿須加)に給料で何を買うのかと聞かれた咲人(山下智久)は、“おりこう”になって車が欲しいと回答。ある日、咲人と配達に出た檜山は、咲人がナビのように正確に道を覚えている事に驚く。一方、遥香(栗山千明)は咲人の親代わりで社長の竹部(萩原聖人)に、咲人の学習能力向上のための実験への協力を求める。

アルジャーノンが“およめさん”を迎えると知った咲人（山下智久）は、興味津々。そんな中、遥香（栗山千明）は、経過観察中の咲人を連れて蜂須賀（石丸幹二）と食事へ。咲人のある行動に気付いた蜂須賀は、その場で臨床実験の決行を言い渡す。だが、竹部（萩原聖人）から手術のことを聞いた檜山（工藤阿須加）は猛反対する。

咲人（山下智久）の脳手術が終わるが、変化は見られないまま数日が経過。だが、わずかな兆候も見逃さなかった蜂須賀（石丸幹ニ）は、咲人の遥香（栗山千明）への好意を利用し感情に揺さぶりを掛けることに。一方、竹部（萩原聖人）は研究センターを訪れ、咲人のことはもう放っておいてほしいと遥香に頼み込む。

配送センターでの対応や計算など、咲人（山下智久）の能力は日に日に上昇していた。そんな咲人の成長ぶりに柳川（窪田正孝）らも驚く。同時に咲人は、遥香（栗山千明）への恋心を確信するように。そんな中、蜂須賀（石丸幹二）から車をプレゼントされた咲人は、免許を取ったらドライブに行こうと遥香を誘う。

ある出来事から自分は失恋したと思い込んだ咲人（山下智久）は、梨央（谷村美月）と一夜を過ごすことに。一方、遥香（栗山千明）は蜂須賀（石丸幹二）と二人でいるところを咲人に見られ、胸を痛めていた。そんな中、咲人は賢くなった自分の姿を見せたいと思い、一人で母親・窓花（草刈民代）に会いに行く。

咲人（山下智久）は、学会で演説し聴衆を驚かせる。会場に咲人の妹が会いに来るが、咲人は冷たく追い返す。そんな咲人の変化に遥香（栗山千明）は不安を募らせる。後日、咲人は再び母・窓花（草刈民代）の元を訪れるが、そこで竹部（萩原聖人）に出くわす。二人の関係を誤解した咲人は竹部を罵倒し、職場を追い出される。

研究所を辞めた咲人（山下智久）は、遥香（栗山千明）と暮らし始める。そんなある日、咲人は遥香の提案で、窓花（草刈民代）と花蓮（飯豊まりえ）に会いに行くが、窓花の態度は変わらない。その帰り道、二人を待っていた蜂須賀（石丸幹二）の様子からアルジャーノンに異変が起きている事を察した咲人は、研究所に戻る。

梨央（谷村美月）の病状が深刻化し、柳川（窪田正孝）らは咲人（山下智久）に梨央の治療法を発見してもらおうと研究所を訪れるが、遥香（栗山千明）に追い返される。そんな中、退行が始まった咲人は、蜂須賀（石丸幹二）と話し合い、薬の強化を決断。蜂須賀は咲人の知能はより増進すると主張するが遥香は不安を募らせる。

遥香（栗山千明）の計らいで窓花（草刈民代）の本心を知り和解した咲人は、竹部（萩原聖人）に謝罪と感謝を伝える。一方、咲人の退行を心配する遥香は、新しい実験を始めない蜂須賀（石丸幹二）を糾弾。だがそれは、咲人の判断だった。梨央（谷村美月）の手術が迫る中、咲人は自身に残された時間がわずかだと悟る。