【过去】石見崎明彦和七瀬京一跟随调查队长仙波佳代子在印度的“诅咒之湖”挖出大量遗骨。
七瀬京一为失踪四年的女儿紫陽举办葬礼，儿子悠却认为紫陽还活着，愤怒地挥动大锤砸向棺材，引发混乱。
【过去】九年前的六月，七瀬悠与比他小两岁的继妹紫陽一起登上了开满紫阳花的山。悠小时候在夜晚迷路时见到一个牛头人身的怪物，除了紫陽没人相信他的经历。
石見崎登山寻找他的研究生七瀬悠，在山顶发现了一座名为“山城美术馆”的废弃建筑，墙上挂着一幅描绘半人半牛怪物 Minotaur 的恐怖油画和一把巨大的双刃斧。悠坐在楼梯上，浑身湿透，神情恍惚。悠提到美术馆曾由他的外祖父经营，但早已关闭。石見崎收到一条来自印度研究者 Amol Nadela 的短信“骨头已寄出”。石見崎把自己的轮椅车送给悠，这辆车原本是为他患有重度智力障碍的女儿真理准备的。石見崎委托悠鉴定一具从“诅咒之湖”挖出的两百年前的少女遗骨，悠震惊地发现遗骨竟与妹妹紫陽的 DNA 完全一致。
Amol 在印度海得拉巴的旧市街被一名东洋男子抓住，带到一个废弃的清真寺内。东洋男子自称牛尾，询问 Amol 在细胞分子生物学研究所工作时参与的一项人骨调查，逼迫他说出人骨的下落。悠通过放射性碳年代测定确认人骨是两百年前的遗骨，而紫陽显然不可能死于两百年前。悠前往石見崎家，家门未锁，悠在书房的衣柜中发现了石見崎的尸体，其口鼻溢血，死状痛苦，疑似遭到拷问。七瀬京一得知石見崎被杀，推测凶手可能是“牛尾”。京一在公司地下停车场遇到自由记者小野寺洋一，对方试图采访他关于日江制药被中国“新明阿”收购的传闻，并提到京一父亲与宗教团体“树木会”的关系。京一打电话给某人，说有信息要传递给“那个怪物”。
女警黛良子向悠询问石見崎的遇害经过。案发次日，有人闯入悠的研究室，盗走了所有的古人骨和 DNA 样本，但昂贵的实验设备完好无损。《东邦期刊》的平間孝之与旧友小野寺洋一在咖啡馆见面，小野寺声称自己因调查树木会而生命受到威胁，提到一个名为“牛尾”的男子。小野寺交给平間一个存放调查资料的 USB 盘。悠在石見崎的葬礼上得知其女儿真理失踪。悠向京一质问人骨问题，京一不耐烦地建议他去看精神科医生。石見崎的侄女唯请求悠协助寻找真理，两人决定合作调查石見崎的死因和真理的失踪。
【过去】悠的母亲是树木会的狂热信徒，被教祖真鍋宗次郎洗脑，经常带着悠四处传教，导致悠在学校遭到孤立。紫陽带悠来到一座废弃的“日江制药”大楼，悠在走廊尽头发现一扇半开的铁门，上面写着“禁止无关人员进入”。悠听到地下传来类似野兽的尖叫声，但紫陽声称地下什么都没有，并带他来到一间大会议室，用里面的一台投影仪放电影。
唯成功用“mari0808”（真理的生日）登录了石見崎的电脑，发现他曾搜索过分子生物学权威仙波佳代子的信息，于是提议去参加佳代子的演讲会。悠和唯前往明荣工科大学，在一场生物学演讲后询问佳代子是否知道关于“诅咒之湖”的事情。佳代子警告悠不要深入此事，悠和唯被工作人员赶出校园，但悠临走时拿了佳代子留下的空瓶子。悠在石見崎家中曾捡到一根银发，他将头发带回研究室化验，还提取了瓶口的唾液样本。
【过去】七瀬悠在家中为紫陽剪发，紫陽将剪下的头发收集起来，打算捐赠给因基因异常而无法长出头发的孩子们。
石見崎宅中发现的头发 DNA 与仙波佳代子一致，表明她在石見崎去世前不久曾到访。悠深夜回家，遇到平間孝之，二人交换了七瀬京一和仙波佳代子的个人信息。
【过去】七瀬悠在母亲葬礼后前往山城美术馆寻找紫陽。紫陽递给悠一把短刀，是悠的母亲楓在去世前送给她的。紫陽透露京一即将返回东京，要求她一同前往。悠决定留在小镇，不再给京一添麻烦。二人发生了亲密关系。
悠和唯驱车前往佳代子的住所，在附近监视，看到她的孙子圭太放学回家，儿子润平开车回家。第二天，悠以学生井上卓也的身份给仙波家打电话，希望祭拜佳代子死去的丈夫耕太郎。悠购买礼物前往仙波家，与儿媳友江交谈，得知佳代子对孙子圭太格外疼爱，但对其他人冷淡。僕溜进佳代子的书房，通过便笺上的提示成功登录电脑，看到一封石見崎发给佳代子的邮件，内容提到“骨已到手”。友江发现悠偷看电脑，威胁要报警，但后来态度转变，说之前有小野寺记者也曾调查过佳代子。友江放悠从后门离开，条件是发现真相后告知她。悠收到一条匿名短信，警告他不要继续调查。
悠回到大学，发现研究室的灯亮着，进入研究室后发现唯不在，却遇到了牛尾。牛尾警告悠不要再插手人骨事件，悠试图反抗，被牛尾掐晕。悠醒来后发现发现自己躺在沙发上，唯焦急地等在一旁。唯解释说她追踪佳代子时被发现，佳代子警告她停止调查，并提到“你的同伴在我家”。平間准备回家时，发现车内有液体泄漏的声音。后座坐着一名戴山高帽的男子，迅速向他伸出手臂。
悠在研究室发现一个无名纸箱，打开后发现人骨。箱底有一条皮带、旧牛仔裤、蓝色夏威夷衬衫、七星的香烟、一块劳力士手表。头骨上面用血写着“喜欢吗？”悠立即报警，警官赶到后封锁了现场。悠回家后情绪失控，误将唯认作是紫陽。悠决定放弃调查，逼着唯离开。第二天黛刑事和多田警部补来到悠家。多田告知悠，石見崎的女儿真理安全无恙，住在石見崎的哥哥家中。多田进一步指出七瀬紫陽并不存在，只是悠的妄想产物。悠对此强烈否认，并打电话给京一确认，京一却证实了多田的说法，称紫陽是悠在童年时期因心理问题而虚构的人物。多田还提到，悠之前说有一名戴山高帽的男子入侵了实验室，警方却并未找到任何入侵痕迹，暗示这一人物也可能是悠的幻觉。悠前往唯的住所找唯，却从其母亲口中得知唯早在六年前因交通事故去世。
悠回到日江市的老家，查遍了每一个角落，也未找到任何证明紫陽存在的东西。他上楼来到最里面原以为是紫陽的房间，找到几个积满灰尘的纸箱，其中一个箱子里有一叠树木会的宣传册，封面上的大个子男子穿着绅士服，头戴山高帽，背景是一棵巨大的树，正是早已去世的教祖真鍋宗次郎。悠回忆起紫陽曾从母亲那里收到一封信，冒雨前往山城美术馆，在二楼的卧室的床下发现了两封积满灰尘的信封，一封是给他的，另一封的收件人为“紫陽”。母亲在信中写道：“以生下你为荣。”这让悠感到困惑，因为紫陽并非母亲亲生，而是京一的继女。
悠跟踪仙波圭太。佳代子接到友江电话，得知圭太被绑架，绑匪要求佳代子在下午六点前将人骨的研究数据交到佐浦灵园。佳代子乘车抵达佐浦灵园，在石見崎的墓碑前等待。悠现身，要求佳代子交出研究数据。
悠前往废弃的研究中心，京一出现，透露这里进行的是克隆研究，并说紫陽还活着。京一指示悠前往山城美术馆保护紫陽和真理，自己则留下对付牛尾。京一开枪没能击中牛尾，牛尾将一桶苏打液体倒在京一身上。悠进入美术馆后，在楼上卧室的床上看到一个虚弱的少女，认出是石見崎真理。唯出现在身后，透露自己其实是七瀬紫陽，而真正的石見崎唯已在六年前死于车祸。
本作的核心谜团是在印度挖出的两百年前的遗骨，竟和主人公失踪的妹妹 DNA 完全一致。随着主人公调查的深入，一切竟看上去像是他头脑中的虚构。本作的科学设定和情节安排有一定争议，但整体节奏紧凑，悬念迭起，结尾女主角的牺牲精神令人动容。
