リル・丘野は、目下、売れっ子のグループサウンズの花形歌手である。ある夜、友人の加藤花絵がリルに相談してきた。彼女には医師の清水達郎という婚約者がいたが、薬学博士の父辰之助が、この結婚に大反対。しかも、辰之助は経営コンサルタント松村との結婚話を進めていた。彼は制癌剤の秘密書類を持っており辰之助を強請っていたばかりか、プレイボーイの悪者だ。リルは一計を案じた。カメラにかけてはプロ級の腕を持っているリルは、松村との濡れ場を自ら演じ、証拠写真を辰之助に見せれば結婚話はなくなるだろうと考えたのだ。早速、ホステスに化け、クラブに潜入したリルは、アケミと別れ話をしている松村を見つけアタックを試み、マンションへ。リルは最後の一線を守り、成功した。しかし、翌朝、松村の死が伝えられ、形勢は一転した。旗刑事の必死の聞き込み捜査で、松村が殺された夜、一緒にいた女がリルであることがバレてしまったのだ。証拠物件として濡れ湯の写真が取り上げられた。リルにはアリバイかない。翌朝の新聞・テレビは“可愛い悪女”の殺人事件を一斉に報道した。グループサウンズ“ファイブ・メイツ”の連中は主役が殺人容疑として逮捕されてお手上げの状態だ。彼等は一芝居を演じ、彼女を警察の手から逃亡させたものの、リルをかくまう場所に困った。そこに現われたのが私立探偵と名のる沼野だった。彼は製薬会社に依頼され、松村が持っていた秘密書類を探していたのだ。とりあえずリルは沼田の所に身を潜めた。と同時に真犯人探しに奔走した。まず手初めにリルは松村と関係のあったアケミを訪ねた。クラブに潜入した時、この女が「殺してやる」とうそぶいていたのを聞いたからだ。しかし、そこで旗刑事と鉢合わせ。リルは必死に逃げる。事件は混乱をきわめ、“ファイブ・メイツ”や辰之助が容疑者となり、ついにアケミが殺された。そして、生前、松村が隠しておいた振子時計や、家具が何者かによって持ち去られた。リルは家財道具を追って雪の大雪山へと飛んだ。とある山小屋に辿りついたリルと旗の前に現われたのは私立探偵の沼野だった。制癌剤に関する一連の殺人事件の犯人は沼野だったのだ。沼野にピストルをつきつけられたピンチのリルと旗刑事。旗はリルを背負って雪山をスキーで逃げる。彼のスキーの腕前はかつて国体で優勝したこともある程だ。“ファイブ・メイツ”の連中も応援にかけつけた。沼野は無事逮捕され、リルの潔白は証明されたのだ。