《M.I.S.S.I.O.N. 歌剧般的潜入搜查官》讲述了警视厅搜查三课精英刑警松见奏多（道枝骏佑 饰）的故事。松见头脑敏锐、运动能力出众，却不擅长与人交往。某天，他接到公安部下达的秘密任务，必须潜入一所原为女子学校的艺术大学“椿野艺术大学”，调查近期接连发生的无人机炸弹事件，并找出幕后嫌疑人。
由于校园里女生占据压倒性多数，为了隐藏真实身份，松见只得换上女装，以女大学生的身份展开搜查。潜伏期间，他意外获得了参演音乐剧的机会。随着排练不断深入，他逐渐被那些为公演全力以赴的伙伴们所感染，也在跨越性别与身份的相处中，慢慢弥补了自己曾经缺失的青春。
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