兄弟的女友本剧讲述了望野镇在2008年爆发连环杀人案，桐生葵在其中失去了亲人、朋友和爱情，而父亲成为了嫌犯被捕。16年后，刑警葵回故乡调查真相，发现了同学可能是嫌犯，而她的搭档香坂慧则监视怀疑着葵。在追查过程中，她揭露了同学们的真相和慧的过去，以及两起事件的联系。而后，一个隐藏了16年的真相随之浮出水面。