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６年間の昏睡状態から目覚めた刑事のヤン・シオン（ソ・イヒョン）は記憶を失ったうえ、突然見えるようになった幽霊の存在に悩まされていた。遺失物センターのチーム長として復職し、保管庫で「タン・オルム」という名札のついた体操服に触れた彼女は、その夜から女子中学生の幽霊をたびたび目にするようになる。

ゴヌは、オルムのボーイフレンドだったギョンミンの自殺を阻止し、真相を聞き出す。オルムを殺した犯人は、ギョンミンの叔父で、シオンの主治医でもある精神科医パク・ヒョンジン。その頃、ヒョンジンの診察室を訪れていたシオンは、ゴヌからの携帯メールでこの事実を知って驚愕する。

紛失したアタッシュケースを引き取りたいという男が遺失物センターにやってくる。保管庫でアタッシュケースを手にした瞬間、ひどい寒気に襲われたシオン。さらに彼女の前には、白い息を吐きながら震える女性の幽霊が現れる。シオンはゴヌを連れて男の後を追い、中身を問い質すが、アタッシュケースはすでに別の何者かに引き渡されていた。

ある工事現場で、女性の脚と見られる断片が発見される。山中に埋まっていた手首と同一人物のものだと直感したゴヌは、解剖室に駆け付ける。シオンもまた、手首の身元を確認するために解剖室を訪れていた。しかし、検事のウンジュンは２人を見るやいなや、部外者は出て行けと冷たく命じる。

寄木細工の小箱を手にした瞬間、激しい頭痛を感じたシオン。直後にヒョンジュンの幽霊とすれ違うが、記憶を失ったシオンには彼が誰なのかわからない。一方、ゴヌは捜査の秘密を聞き出そうとシオンを食事に誘ったものの、すっかり酔いつぶれて眠ってしまう。

亡き父の最後のメッセージを受け取ったゴヌ。幽霊が見えるというシオンの話を信じるようになった彼は、これまでの態度について謝罪する。そんな中、シオンとゴヌは警視庁のワークショップに参加することに。渓谷で水遊びをしていたゴヌは、先輩と一緒にふざけてシオンを川に落とす。

シオンは、ヒョンジュンが６年前の仁川港事件で死んだ人物であることに気づくが、それ以上のことは思い出せずにいた。ムン・フンジュ局長に事件のファイルを見たいと頼むも、閲覧不可のため難しいと告げられてしまう。独自に調査を始めたシオンは、事件当日、現場に最初に出動した刑事カン・ウチョルに会いに行くが…。

ムンシクがかつて本庁にいたことを聞いたシオンは、イ・ヒョンジュンという刑事について訊ねるが、名前も知らないという答えが返ってくる。ところがその後、シオンはヒョンジュンとムンシクが並んで写った写真を発見する。写真を突き付けられたムンシクは、ついに６年前の事件の顛末を語るが、シオンは何か釈然としないものを感じるのだった。

シオンに思わずキスをしたゴヌ。翌朝、職場には気まずいムードが漂うが、シオンは平静を装い、仕事に集中しろとゴヌを一喝する。そんな中、壊れた携帯電話を引き取りたいという中国系韓国人の男が遺失物センターにやってくる。だが、彼には身分証明書がなく、ソンチャンは受け渡しを拒否。

ヒョンジュンと愛し合っていたこと、そして６年前の事件当日の記憶をすべて取り戻したシオンは、自分のためにヒョンジュンが現世をさまよっていたと知って涙を流す。そんな中、ゴヌは回収した携帯電話を天才ハッカーのもとに持ち込み、データの復旧を依頼。一方、シオンはムンシクから「仁川港事件の目撃者に会いに行く」と聞き、貯水池へと向かう。

貯水池にパトカーが続々と到着し、ムンシクは逃亡。父親のように慕っていたムンシクがヒョンジュンを殺した犯人だったうえ、シオンにまで銃を向ける姿を目撃したゴヌは、やり場のない失望感と悲しみにさいなまれる。シオンは仁川港事件の背後に隠された真実を明らかにするため、２人でムンシクを探し出そうとゴヌに話す。

シオンとゴヌを救うため隠れ家に引き返したムンシクは、男に刺されて命を落とす。ゴヌはショックのあまり、自宅にこもりきりに。一人で捜査を続けていたシオンはムンシクの携帯電話の通話記録を極秘入手し、ある質屋にたどりつく。一方、ムンシクが死んだことを知ったヒビンは、そろそろ現世を離れるべきだとヒョンジュンに告げる。

誘拐されたシオンを救うため、ゴヌは携帯電話から取り出したUSIMカードをイルドゥに渡す。取引に応じたにも関わらず、ムン警視監の命令で一味に殺されそうになったシオンとゴヌ。ヒョンジュンの助けによって危機を脱したものの、ケガを負ったシオンは入院。病室で木のネックレスに触れた彼女は、見知らぬ女性の幽霊を見るようになる。

ウンジュンに呼び出され、「６年前に事件現場で発見された死体はヒョンジュンではなかった」と聞かされたゴヌは衝撃を受け、事実関係の確認が終わるまでシオンにはこの話を伏せておいてほしいと頼む。そんな中、シオンは女性の幽霊が現れるようになった理由を突き止めるため、木のネックレスの引き取り主に会って話を聞く。

シオンをかばってピルドゥに刺されたゴヌは病院に運ばれ、生死の境をさまよう。一方、ヒビンはヒョンジュンから受け取った手掛かりをシオンに伝える。唯一の証人でもあるピルドゥの行方を突き止めたシオンは、６年前の事件の黒幕であるムン警視監をついに逮捕。そんな中、意識を取り戻したゴヌは、ヒョンジュンが生きていることをシオンに告げる。

現世を離れるヒョンジュンを涙ながらに見送ったシオン。ゴヌは無理に明るく振舞うシオンにずっとそばにいると約束し、ゆっくり元気になればいいと慰める。そんな中、ムン警視監の事件を解決した功績を認められ、シオンとゴヌは昇進。ゴヌは全国を飛び回る広域捜査隊に抜擢される。