神探伽利略XX 内海薰最后的案件 愚弄讲述了内海薰即将迎来人生转折的故事。九个月前，年满三十岁的她突然接到前往美国俄克拉何马州研修的通知，也意识到自己或许正逐渐成为警界可有可无的人。焦虑之际，薰暗下决心一定要做出成绩。
一次街头执勤时，她偶然发现一名看护师正用轮椅推着一位已经死亡的老人。随着调查深入，薰得知这名看护师上念研一是长野县警方通缉的逃犯。随后，上念向薰供认了杀害雇主女儿的经过。面对公众与同事的关注，薰意气风发地承担起押送嫌犯的任务，没想到上念抵达长野后突然推翻先前的供词，使她陷入困境。
为了查明真相，薰与新人刑警当摩健斗携手展开调查，并意外牵扯出一桩发生在九年前的冤案。内海薰最后的案件由此走向一个充满未知的方向。
