藤原理人は公園で出会った一匹の人懐っこい大型犬・キューのリードを持った途端犬が走り出し、腰を痛めた男性・馬場昭夫の所まで連れて行かれる。馬場は他にも2匹の犬を連れており、理人は犬たちを連れ帰ってくれるよう頼まれ、災害救助犬を扱うNPO団体の住所が書かれた名刺を渡される。この出会いがきっかけで理人は、後日所長をする馬場から団体の仕事に誘われ、失職したばかりの彼は給料に惹かれて軽い感じで引き受けることに。19年前の阪神・淡路大震災で両親を亡くした理人は当時0歳だったため震災の記憶はなく、靴屋を営む祖父母に親代わりに育てられてきた。理人は祖父母にNPOの仕事を詳しく話さないまま新米救助犬キューのハンドラーとなり、救助時の指示を出す訓練を始める。ある時理人の家に靴の修理に訪れた同僚により、彼の仕事内容が災害現場で救助活動を行い時に危険を伴うということが、祖父母にバレてしまう。同僚が帰った後理人は祖母から仕事を辞めるよう言われ、祖父から19年前の震災で理人が奇跡的に助かった話を聞かされる。翌日理人は退職願を持って職場に訪れるが、他の職員たちが救助活動に行くことになりキューと共に留守番を任される。その後理人が暇つぶしに訓練用の瓦礫の山に上った所、地面が崩れて下の空間に閉じ込められ、身動きが取れない状態になってしまう。不安な一夜を過ごした理人は、翌日瓦礫に向かって吠え続けるキューに戻ってきた職員が気づいて無事助け出される。救助を待つ人の気持ちを味わった理人は考えを改め、祖父母に仕事を続けることを頼み、2人から渋々ながら了解を得る。最初は浮ついていた理人も馬場たちから命を扱う仕事の気構えを教わり、数日後彼にとって初仕事となる土砂災害の現場に皆で向かう。しばらくするとキューが微妙な反応を示すが、意思を読み取れない理人は「異常なし」と報告する。しかし、翌日その場所から遺体が見つかり、馬場たちから励まされるが理人は自分の無力感にショックを受ける。翌日から理人は仕事を休んで自室にこもってしまい、馬場たちや仕事に否定的だった祖父母からも「このまま仕事を辞めてしまうのでは？」と心配される。そんな中顔見知りの男の子から「ひいお爺ちゃんの行方が分からない。捜して欲しい」と頼まれた理人は、同僚からキューを貸してもらい救助に向かう。寒空の下、お年寄りの迷子とあって命に関わるため、理人はキューに指示を出して必死に探すと数時間後山の中で無事男性を発見し男の子と再会を果たす。自身を取り戻した理人は、数日後20歳の誕生日を迎えて祖父母から災害救助をすることを許してもらい、再びハンドラーとして働き出す。
吊り掛け駆動方式の在来電車向けである既存のDT20とは異なり、両脇のペデスタルで軸箱の上下動を案内し、軸箱の下部左右に翼状の座を出してそれぞれコイルばねで側枠からの荷重を受け止める、一般的なウィングばね式の軸箱支持機構を備える。ボルスター部は2列のコイルばねと衝動減衰を目的とするオイルダンパーで構成される枕バネ部を持つ、スウィングハンガー（スウィングリンク）式の揺れ枕機構を備える。この部分は将来の発展的改良を見越し、空気ばねへの換装や、ボルスターアンカーの付与といった設計変更も容易な構造として設計されていた。実際にも本形式は高速台車として1両分が試作されたDT21Yを経て、20系特急電車用DT23や91系急行電車用DT24などの高速電車用空気ばね台車へと発展している。台車枠はDT20の構成を踏襲し、鋼板プレス成型材を溶接組み立てした軽量モノコック構造とされた。また、主電動機として同時開発の小型軽量中空軸カルダンモーターであるMT46Aを搭載することを前提としており、各部の強度をこれに最適化して設計してあった。更に、軽量化のために端梁を省略し、従来は2,450mmから2,600mmの範囲であった軸距を2,100mmに、車輪径も910mmから860mmに、それぞれ縮小してあり、実用上性能に影響が出ない範囲で限界一杯まで軽量化を図った設計となっている。基礎ブレーキ装置は台車枠に直接ブレーキシリンダーを装架する台車シリンダー方式を採用し、通常は各車輪を前後から締め付ける両抱き式踏面ブレーキを構成している。総合的に見ると、当時、日本国内の台車メーカー各社が競って開発していた新型軸箱支持機構を備える台車と比較した場合、DT21系は高速走行時に蛇行動発生の原因となりやすい摺動部品であるペデスタルが用いられるなど保守的な設計が散見され、部分的に見劣りする点があったのは否定できない。その反面、全体の構成は堅実で完成度が高く、保守も容易であり、設計当時の国鉄の実情に適した台車と言えた。もっとも、本形式そのものについては最高速度100km/hでの運用を前提に設計されており、それ以上の高速度域での運用については枕ばねを空気ばね化しボルスターアンカーを付与した派生形式で対応した。このため、例えばJR西日本で本形式を装着する113・115系についてブレーキを改造するなどして最高速度を100km/hから110km/hへ引き上げた際には、ボルスターアンカーを省略した設計ゆえに蛇行動が多発するなど、最高速度域での乗り心地の著しい悪化が指摘された。このことが示すように、本形式は国鉄での当初計画に従って運用される限りは適切な性能を発揮したが、そこから一歩でも外れるとなにがしかの問題が発生する、良くも悪くも「国鉄による国鉄のための台車」であった。