男主人公，第一人称A的女朋友是一个有名的女演员B。多年前偶像女演员C在爆炸事件中死亡，A的弟弟D听到这个噩耗之后跳楼身亡。C的案子被定为自杀，缘由是当时有一个自称“死神”的人公布了一份“赤裸的日记”。多年后B打算拍一部现场直播的电视剧《俄罗斯娃娃》，讲述第13电视台的一个叫做“新闻工厂9”的人气新闻团队，合作调查著名电影导演E自杀的事件。
第一章（On the air，直播）：A在家看B主演的电视剧。在电视剧中大家一起探讨当年电影导演E自杀的案情。在E自杀之后，有四个青年依次自杀，其中一个唱着E的电影主题歌，在众目睽睽之下用长枪刺喉自杀，其他三人均为上吊。A在家收到恐吓电话，说B必须中止调查C事件的行动，不然会有生命危险。电视剧中，大家在探讨案情的时候一起喝麦茶。女演员F给大家倒的麦茶，因为其中一杯麦茶里面漂着一根头发，所以男演员G从冰箱里换了一杯。实际的女演员B喝了麦茶之后中毒倒地，镜头切换到电视台的布景，而不是电视剧里面的场景。
第二章（Off the air，幕后）：A看到B倒地的一幕，认为B有危险，匆忙赶到电视台，却在电视台得知A其实是在拍剧中剧。新闻团队的人调查导演E自杀的事件是剧中剧，在演员的实际生活中则发生了真的毒杀事件。也就是说“演员B”中毒，其实是《俄罗斯娃娃》电视剧的情节。但是B的杯子中真的检验出了尼古丁，只是因为剂量不够加之B发生呕吐，所以B没有生命危险。而且除了A收到的威胁电话，B确实自己也收到匿名威胁。这一切让A觉得很凌乱。A回忆起当年和B认识的经过。在C和D自杀之后几个小时里，B的粉丝俱乐部的会长H家中发生炸弹爆炸，H从八层赤身裸体跳楼身亡。因为现场呈密室，所以警方以自杀结案。
第三章（On the air，直播）：A在电视台继续观看表演。女演员F在表演完剧中剧（所谓“完全的虚构”）的角色之后，回到演员的身份（所谓“不完全的虚构”），在剧中遭受绑架。同样在剧中，有人给电视台打来威胁电话，说必须停止对导演E自杀事件的调查，不然就要炸掉电视台。
第四章（Off the air，幕后）：B告诉A当年是H开车撞死了A的父母。
第五章（On the air，直播）：双重大结局。毒杀诡计的难点是彩排的时候没有人中毒，之后到现场演出期间一直没有人接触过冰箱，凶手如何可以在冰箱中的麦茶里下毒？
剧中剧解谜
导演E自杀之后连续有四个青年自杀，他们的自杀手法分别和“枪”、“栖”、“松”、“樟”四字有关，各取半边就是“仓西公章”，为凶手姓名。
电视剧毒杀诡计解谜
凶手是G，他把毒下在F端出来的茶里，冰箱里的麦茶没有毒。G换了有头发的那杯麦茶之后，那杯麦茶是唯一一杯没有毒的茶，装在橘黄色的杯子里。除了B喝了茶之外，还有两个人也喝了茶，这两个人一个本来就应该喝橘黄色杯子里的茶，还有一个人本应喝自己红色杯子里的茶，但是因为拍摄现场的钠黄光，所以搞错了颜色，误喝了橘黄色杯子里的（无毒）茶。B喝了有毒的茶倒地。凶手下毒无差别杀人的目的只是警告，他的真实谋杀对象是F，他在电视台安放了炸弹打算把B炸死。
电视剧完结之后，突然传来G自杀的消息。B向A解释了自己拍这个电视剧的动机，是为了揭示当年C自杀事件的真相。
“死神”正体
B指出当年C的自杀事件和剧中剧E的自杀事件一样。C自杀之后算上D、G在内共有三人自杀，他们的死亡状况的汉字各取右半边加上第四个字可以拼成F的名字。“死神”是F。
但是A明白B的推理有很明显的错误。
B的推理错误
有照片表明H跳楼的时候八层的窗户关着并且完好，所以炸弹是在H跳楼之后爆炸的，是有人在H家安放了定时炸弹伪装自杀。照片上还显示七层B的粉丝俱乐部窗户打开，所以H很可能是从那里坠楼。
电视剧结束后，有观众来信指出电视剧中的几处错误，比如尼古丁味道很苦，B不可能喝下去的时候没有感觉。最后一章才是全书的重头戏。
核心叙述性诡计
A本身也是电视剧的演员，他和B共演了《俄罗斯娃娃》的电视剧。A在三个on the air的章节里面的表现（比如他在家中看电视），全部都是电视剧的一部分，是真真正正的on the air，而A在off the air章节里面的表现则都是真正的台下。A家中的冰箱和后来剧组成员拿麦茶的冰箱其实是一个冰箱，A在自家开冰箱的时候趁机下毒，他是唯一一个有机会接触冰箱的人。这个电视剧是“剧中剧中剧”的多重嵌套结构，就像俄罗斯娃娃一样。如果算上黒田研二的小说本身，就是前所未有的“作中作中作中作”。
由里到外，第一层为导演E的自杀事件。第二层讲的是表演第一层故事的演员，喝麦茶中毒的事件。第三层为A和B共演的电视剧。第四层为黑田研二的小说。
整个故事的流程是：（一）On the air：A为了报仇在冰箱的麦茶中下毒。B在表演中喝出尼古丁的味道，但是因为心怀歉疚，决意自杀，所以还是喝下了全部的麦茶。（二）Off the air：A得知B没有死大吃一惊，表演只好继续进行下去。（五）第一层和第二层剧情分别结束之后，B没有按照第三层剧情的剧本安排，临场篡改了台词，指出F是“死神”。第五章结束，观众来信之后，故事进入到第四层，讲解整个案情。
C事件真相
当年开车撞死A父母的是B而非H，H顶包之后原形毕露对B百般凌辱，B迫不得已将H从七楼推下，并将八楼H的住所布置成密室伪装炸弹自杀。H跳楼前穿着泳裤把胁迫胶卷藏在游泳池的排水口，B为了不让人看出H曾经游泳进而发现游泳池里的胶片，所以脱下了H的泳裤，形成裸体跳楼。
这是我有史以来读过的最复杂、最宏大的叙述性诡计。