Eletään 1960-luvun alkua. Koskijärven Osuuskaupan hoitaja, karjalaissiirtolainen Sergei Huttu järjestää kyläläisille bussimatkan itänaapuriin taideaarteiden valtakuntaan, Leningradiin. Mukaan lähtee niin kirkkoherra Häkkinen rouvineen kuin hieman maallisempienkin ilojen etsijät. Matkalla keskustelua herättävät vanhojen muistojen ohella myös uudet kyläläiset – nuori asianajaja Vuorio ja viehättävä farmaseutti Kersti Ahla.

Bussissa matkalla takaisin Koskijärvelle tyhjenee yksi paikka. Pian niin kyläläisten kuin komisario Palokoskenkin ajatukset kallistuvat murhan suuntaan. Tarvitaan kuitenkin poliisin rouva Elisabet Urhosen elokuvantarkka muisti ennen kuin loman yksityiskohdat järjestyvät murhaajan paljastavaksi kuvaksi.

Kohtalokas Leningradin-matka on suositun Koskijärvi-dekkarisarjan kolmas osa.