2007年秋に放送された第1シリーズで平均視聴率21.9%を叩き出し、映画『容疑者Xの献身』も興行収入49.2億円の大ヒットを記録した『ガリレオ』。誰もが続編での黄金コンビ続投を期待する中、2013年の第2シリーズではヒロインが岸谷美砂役の吉高由里子へとバトンタッチされ、日本中に大きな衝撃を与えました。
当時、ネット上を中心に「柴咲コウの降板理由」として様々なゴシップが飛び交いましたが、実際の要因は「原作小説のキャラクター変遷」と「当時の過密スケジュール」という極めて現実的な事情によるものでした。
東野圭吾による原作小説シリーズでは、物語の展開に伴って新たな女性刑事・岸谷美砂が登場します。ドラマ制作陣はシリーズに新たな風を吹き込み、変人ガリレオこと湯川学の異なる一面を引き出すため、原作に準拠した新キャラクターの起用を決断しました。さらに当時、柴咲コウ自身も主演級作品への出演オファーが重なり、音楽活動も含めてスケジュールが極限まで詰まっていた時期でした。結果として、第2シリーズ第1話で内海薫がアメリカ研修へ旅立つという形でバトンを渡し、スピンオフドラマ『ガリレオXX 内海薫最後の事件 愚弄ぶ』を単独主演で務めるという、双方にとって最善の形が取られたのです。