在《记忆搜查3~新宿东署事件档案~》中，独特的调查组织“记忆搜查部”的侦探小林决定挑战一起离奇的杀人案件。她发现新宿东署附近多个楼宇内相继出现了装满酱油的尸体，并留有令人错愕的痕迹。小林与她的助手吉田展开一系列排查，但似乎与此案件相关的线索总是难以找到。而当他们快要放弃时，一个古怪神秘的嫌疑犯出现，并向小林提供了关键线索。为解开这起连环杀人谜题，小林必须借助“记忆搜索”能力来揭示真相，却意外发现隐藏着更大阴谋背后。