石神哲哉每天唯一的乐趣，便是去固定的便当店买午餐，只为看一眼在那里工作的邻居靖子。靖子与女儿美里是照进他灰暗数学世界的一缕微光。当靖子失手杀死前来纠缠的前夫富樫慎二后，石神主动提出帮助她们善后。这位天才数学家所设计的，并非简单的掩盖，而是一个令人匪夷所思的庞大迷局。
他冷静地指导母女处理现场，清除痕迹，并下达了严密的指令。随后，石神做了一件惊人之举——他杀害了一名无名的流浪汉，精心布置成富樫的尸体，并刻意留下线索，将警方调查方向引向自己。他成为了靖子最显而易见的“嫌疑人X”，主动走进侦查视野，用自己的生命与才智为母女构筑一道防火墙。警方果然循着石神预设的路径，发现了他对靖子的爱慕以及一系列“确凿”的间接证据，却始终无法破解核心的手法。
汤川学，石神大学时代的好友，一位洞察力惊人的物理学家，偶然介入此案。他敏锐地察觉到石神的情感波动与案件之间微妙的不协调。经过一系列缜密的观察与推理，汤川逐渐逼近了残酷的真相：石神用另一条无关的生命，替换了真正的尸体，从而彻底篡改了案件的时间与逻辑起点。这个真相沉重得让汤川也感到窒息。
在侦探吧里，爱好者们常常争论完美犯罪的可能性，而石神的方案给出了一个震撼而悲凉的答案：真正的献身，是将自己化为逻辑链条上最醒目的一环，从而掩盖起点本身的虚无。最终，汤川向靖子揭示了真相。无法承受这份以毁灭为代价的沉重爱意，靖子选择了自首。石神所有的牺牲与算计，在那一刻崩塌。他发出野兽般的嚎哭，那哭声里不仅是对计划失败的绝望，更是对自己那份孤绝爱意最终无人能承载的彻底幻灭。