晨雾还未散尽，河堤上发现一具男尸，身份很快确认，是附近出了名的无赖富樫。警方按部就班地调查，线索却干净得令人不安。只有住在隔壁的数学天才石神，在例行询问时，用他那双仿佛能洞悉一切规律的眼睛平静地陈述：“那晚，我在研究黎曼猜想。”对他而言，这似乎比任何不在场证明都更具说服力。
石神的生活是精确的数列，每天同一时间出门，购买同样的便当，望向同样的远方。他的世界里只有数学，直到隔壁搬来靖子母女。她们的出现，像一道无解的、却充满生命力的应用题，搅乱了他死水般的轨迹。当得知母女二人失手杀死前来纠缠的前夫富樫时，石神沉默地推了推眼镜，说：“让我来处理。”这不是一时冲动，而是一个数学家基于全部情感变量，在瞬间完成的最优解推导。他决心用自己无与伦比的逻辑，为她们构建一个绝对安全的庇护所。
于是，一场精心策划的“献身”开始了。他冷静地处理现场，制造迷雾，甚至故意留下指向自己的、看似无关紧要的线索。他深知，完美的犯罪不在于毫无痕迹，而在于引导侦探走向一个逻辑上完全成立、事实上却截然不同的答案。他把自己从“解题者”变成了“题目”本身，一个等待被发现的“嫌疑人X”。这个计划天衣无缝，直到他大学时代的老友、物理学家汤川学介入调查。汤川敏锐地察觉到，这过于严密的逻辑背后，藏着一种近乎殉道的情感。
在侦探吧里，业余爱好者们热衷于分析离奇的情节，但石神的布局超越了所有虚构。他并非简单地掩盖罪行，而是重构了时间与因果。当真相最终被汤川揭穿时，所有人才骇然发现，石神所献祭的，远不止自己的未来。他早将另一个无辜者的生命，冷酷而缜密地纳入了他的方程式，作为保护靖子母女的终极变量。这份爱，以其绝对理性的形态呈现，却达到了非理性的极致。他用自己的灵魂与原则作为代价，完成了一道以爱为名的证明题。最终，石神在监狱里面对四壁，或许才真正回到了只属于数学的纯粹世界，只是这一次，他的世界里永远回荡着那道无法求解的人性方程。