首 (横溝正史)
宿に残っていた香川と土井のアリバイを確認したところ、寝付けないといって12時過ぎまで幾代や菊と話込んでいたことが判明する。また、金田一たちが逗留している道子の居間だった部屋は母屋がたてこんだ場合に客室としてよく使っており、前月の終わりごろにロケハンに来た里村、土井、マネージャー・都築が泊まっていたことも判明する。
映画は残り場面が少なかったので、助監督・土井が中心になって撮影を続けていた。金田一と磯川はその現場へ向かい、「獄門岩」を見下ろせる場所へ登る赤松の根元にあった馬頭観音が無くなっていることを知る。ここは里村死体発見直後に金田一がその前日には無かった「田口」の名がある日本手ぬぐいを発見した場所でもある。この手ぬぐいは毎朝のように常習的に松茸を盗採している田口玄蔵のものであった。
撮影が終わって戻ってきた一行に出会った金田一が、土井に語りかけて真相を見抜いていることをほのめかすと、土井は滝に身を投げて自殺する。土井はスーツケースに遺書を残していた。殺害動機は土井の愛している女を里村が妊娠させ、堕胎薬を飲むことを勧めて死に至らせたことであり、熊の湯の時計を30分進めてアリバイを確保し「お籠り堂」へ行って里村を殺害したという。しかし、この遺書に書かれた犯行手順には偽りがあった。
こんどこそゆっくり静養しようと、さらに奥にある鶴温泉へ舞台をうつした金田一は、磯川に「職業的良心」を捨てて「人道的良心」で満足せねばならないと断ったうえで真相を説明する。