8 月 2 日，袴田柚乃到風ヶ丘高校的百人一首研究会部室，叫醒擅自住在这里的裏染天馬。新闻部部长向坂香織来邀她 8 月 4 日一起采访横浜丸美水族館。柚乃那天要参加乒乓球练习赛，只得婉拒。香織转而邀请裏染，也被拒绝。临走前，柚乃关掉裏染设为 16 度的空调，将温度调到最高，切换成暖气模式，再把遥控器扔进漫画堆，让他不得不先收拾房间。
8 月 4 日 9:15，香織与新闻部的倉町剣人、池宗也在根岸站会合，前往丸美水族馆采访。柚乃在学校等待练习赛开幕。本该随队远征的緋天学園王牌忍切蝶子突然前来参赛，恰好占据柚乃原定第二轮对手的空缺名额。忍切与風ヶ丘乒乓球部部长佐川奈緒交手多次，这次特意赶来，想再与她比一场。副馆长綾瀬唯子带新闻部穿过展区，进入后台。馆里的饲养员穿黄色馆徽衫，戴黄色表带的配发表，腰间夹着白毛巾，不少人提着浅蓝水桶。兽医緑川穿深蓝上衣。后台一楼通道设有摄像头，二楼有饲养员室、事务室、通往鲨鱼水槽的工作区。兼职清洁员仁科穂波腰间也夹着毛巾，戴着米老鼠表，手里拿着黄柄拖把和拖把拧干器。海豚训练员雨宮茂和滝野回到饲养员室，谈起体弱的白海豚ルフィン是否该在一周后参加表演。雨宮说馆里除了柠檬鲨“レモンちゃん”，正缺少能招徕游客的明星，香織注意到他不时用右手摆弄左腕多出的一截表带。9:40 过后，饲养员代田橋提桶走进鲨鱼工作区。倉町去了后台男厕，约 9:45 才回来。事务室里，水原从津的口袋里找回一枚红色 U 盘。
池采访馆长西ノ洲时，隔壁和泉寻找上月饲养日志，滝野寻找红绳犬笛，也都收进采访录音。9:50，馆长带三名学生下楼，边参观边接受采访。经过饲养员室时，香織得知夹册里上月饲养日志的内页全不见了，芝浦也在找自己的记事本。香織看见雨宮独自抱着一叠文件，走进先前不准学生擅入的鲨鱼工作区，不清楚负责海豚的他为何要去那里。馆长介绍，一楼出入口受摄像头监控，那个工作区通常用于维护水槽和投食。
一行人来到鲨鱼展厅。10:06，香織正对着鲨鱼连拍。10:07，一名身穿黄色工作衫的男子颈部流血，从上方坠入柠檬鲨水槽，立刻遭鲨鱼吞咬。香織认出是雨宮，无意间拍下了坠水瞬间。众人赶往二楼工作区，香織一进门便看到地上的血脚印。倉町让随后赶来的职员绕行，以免踩坏痕迹，香織和池继续拍照。这些照片分别留下了坠水瞬间和职员进入工作区前后的现场状态，包括栏门、湿纸等痕迹，成为警方之后核对现场的依据。
11:45，柚乃的哥哥——刑警袴田優作随仙堂警部抵达水族馆。鲨鱼已被运出，准备解剖。雨宮的上半身几乎被吞，遗体检验将很困难。约 1 小时前，柚乃在学校险胜首轮，下一场就要迎战忍切。雨宮约 9:50 抱着失踪的日志进入二楼鲨鱼工作区，10:07 落入水槽。工作区没有窗户，后台各出入口及外墙的监控也没拍到可疑的出入。现场留下菜刀和离开的血脚印，警方认定是他杀。脚印出自工作区公用的胶靴，鞋底嵌着白色纸纤维，步幅忽长忽短。从鲨鱼水槽上方的窄桥向外，它们在途中绕向有镜子的水池，然后折回出口。水池的水龙头早已坏了。沿脚印滴落的水起初直径约 1 厘米，没有血色，折返点有一圈放下桶留下的血痕，此后的水滴混进少量血。水池旁另有一块夹着纸纤维的长方形血印。仙堂在旧柜里找到底部开裂的蓝桶，里面有血迹和黄柄拖把，拖把上沾着血和纤维，圆痕与长方痕分别和这两件工具吻合。
窄桥上散满失踪的日志。湿纸堵住入口附近的排水口，使掺血的鲨鱼水槽水积在桥面。职员赶到前的照片显示，这些湿纸上只有一串向出口延伸的脚印。桥中段有一道向外开的栏门，正下方是雨宮落水的位置。案发后门敞着，插销没有锁，轻推便能打开。门上缘沾着厚厚的血，雨宮似乎曾倚在那里，而非受伤后立刻抛下。门上方的旧管正在滴水，附近湿纸中还发现一枚图钉。桥尽头远离落水处，放着一把裹在血毛巾里的菜刀，备用水槽里有一双翻面丢弃的胶手套。
学校里，忍切赛前看了右腕的运动表。她答应柚乃“手下留情”，开局也确实只回缓球。柚乃一进攻，她便立刻加快球速，最终直落两局，只花了 6 分 30 秒就获胜。佐川指责忍切轻视后辈，柚乃却认为忍切或许故意惹怒佐川，想在决赛中与斗志更强的她交手。
警方将当时留在后台的十一名职员列为嫌疑人。监控显示，雨宮进入工作区后直到落水，除馆长和新闻部学生离开外，没有其他人出入后台。10:07，和泉、船見、津、綾瀬互相证明都在事务室，水原、滝野在二楼西侧走廊交谈，芝浦、大磯同在一楼调饵室，代田橋、緑川在医务室，穂波出现在一楼走廊的监控画面中。芝浦自称 10:03 回到调饵室，值班表有记录，监控也拍到他那时下楼。若把坠水时刻当成行凶时刻，十一人便都不可能站在桥上。但各人口供仍留有独处的时段。和泉发现日志不见后才到事务室，津曾独自在资料室，綾瀬曾独自在馆长室。滝野先在更衣室寻找犬笛，水原独自在展示作业室打印海报样本。芝浦上楼寻找记事本时，大磯留在调饵室。代田橋先在鲨鱼旁的鱼缸投食，緑川独自在旧医务室。穂波直到 10:03 才进入一楼监控范围。仙堂意识到，众人只看见雨宮坠水，并未看见有人推他。凶手可能早已行凶离开，让遗体过一段时间才落水，却不知怎样把遗体暂时留在桥上。现场只有一人的脚印，起重机也没有案发前后的运转记录。推理陷入僵局，仙堂决定求助裏染。
柚乃收到哥哥優作的求助消息，想到香織正在丸美水族馆采访，便在比赛后赶去找裏染，结果错过了佐川与忍切的决赛。她此前扔进漫画堆的空调遥控器已经摔坏，部室闷热，裏染不肯出门。柚乃拿换空调一事说动他，裏染又向警方提出条件：支付报酬，秘密安排更换空调，派一辆冷气充足的车来接。
裏染在警车上听優作讲述案情，查看现场照片。他先注意到栏门上缘的血迹，问门上方是否有旧管，又确认雨宮体重 68 公斤，认为单人作案也能解释众人的不在场证明，但还要到现场核实。優作想过雨宮自行割颈跳水，却无法解释远处的菜刀、离开现场的血脚印等痕迹。仙堂也设想过凶手离开后，受伤的雨宮自行跌入水槽。然而，栏门开口狭窄，伤者若还能挣扎，落水后不该毫无动作。
到了桥上，裏染在栏门外侧找到一小团湿软白纸，那里没有被地面积水浸泡，纸却仍然潮湿。他推测这是卫生纸，据此解释了延时机关。
裏染初步估计，凶手约 9:57 离开。他重看照片，发现湿纸上仅有一条向外的脚印。他接着在男厕所纸架上发现一卷用过的纸，比备用卷略窄，没有便于撕取的分段切口，侧面还疑有血迹。倉町记得自己约 9:45 离开厕所时，纸架上还是一卷带切口的旧纸，仅剩了五六圈。带切口的纸绑门容易从切口处断开，因此裏染推测凶手自带无切口纸，还可能事先减薄纸卷，才能在绕栏杆时让它穿过仅 10 多厘米的间隙。凶手作案后把剩下的纸卷放回纸架，侧面的污迹便被纸架遮住，还可能随着日常使用逐渐消失。然而，原来那卷纸，尤其是不能冲走的纸芯，却在男女厕所均未找到。如果延时机关成立，十一名职员在 10:07 的不在场证明便不能排除他们。9:50 仍有人看到雨宮活着，此后到坠水前，众人都有过独处的时间。裏染询问 9:45 后谁用过男厕，无人举手。
次日，裏染用黄柄拖把压住湿纸试验。如果只轻轻碰到纸，不会粘上纤维，要压下去，拖把才会沾上纤维，纸面也会留下压痕。这说明案发时拖把确曾被带上鲨鱼水槽旁的窄桥。检验结果证实，栏外的湿纸与男厕那卷无切口卫生纸成分相同，拖把和胶靴上的纸纤维则来自散落在桥上的日志。更衣室虽检出血迹，却都是鱼血，没有雨宮的血。
裏染试着解释，凶手或许想装成清洁人员，让几乎不去鲨鱼工作区的雨宮放松警惕，所以带了拖把、胶靴、开裂的旧桶。可若凶手本就是饲养员，提水桶，穿胶靴进入工作区便很自然，何必特地选旧清洁桶，还多拿一把拖把？裏染一度怀疑平时不参与饲养的兽医緑川，但到旧医务室一看，才发现那里只是病历库，没有他设想中可供更换的深蓝上衣。
裏染继续查问案发前的行动。代田橋说，他照例给鲨鱼旁的水槽喂食，后因病鱼去了医务室，是緑川请綾瀬叫他过去。津常躲到资料室吸烟，船見负责核对会计文件。事务室当时没有毛巾、抹布，纸巾也用完了。綾瀬说，她约 10 时看见船見走出事务室，很快又回来。船見这才承认，把咖啡洒在会计文件上，跑到男厕取下只剩一点的旧纸卷擦拭，把用完的纸芯扔进了事务室垃圾桶。咖啡洒出时，他看见手表显示 9:59，去厕所约在 10 时。他和綾瀬戴的都是馆方配发的黄色表带电波表，时间应当准确。旧纸卷的去向有了解释，却还不能据此排除船見，他也可能借咖啡污渍掩饰换纸。
芝浦在新馆照料白海豚ルフィン。它身体虚弱，皮肤脆弱，原本安排一周后参加表演，如今明星鲨鱼已被警方带走，馆方打算让它填补展示区的空缺。滝野照料另一头海豚ティコ，否认与雨宮交往，又担心失踪的红绳犬笛若被发现，会让自己受到怀疑。芝浦说，海豚不会说谎。警方查明机关所用的是常见的“ユリシーズ”牌卫生纸。裏染问清桥上漏管约 5 秒滴一滴水，准备重现纸带机关。
裏染借学校泳池搭起向外开的栏门，让柚乃靠门充当死者，再按漏水速度往同款纸带上滴水。反复试验后，他按雨宮的体重推算，至少需要约 1 米纸带，通常约 8 分钟才会断。由 10:07 坠水倒推，机关可能在 9:59 左右设好。凶手若多缠几层纸，时间会延长，若预先把纸弄湿，时间又可缩短。收拾现场时，裏染看见有人提桶，又看着自己从腰部高度滴下的水在地上溅出约 3 厘米的痕迹，忽然想到现场桶的提法。
裏染的妹妹鏡華来到部室，送来食物和生活费。柚乃不明白，裏染的家只隔一站，他为何宁可住在学校？鏡華说，父亲已经与兄长断绝父子关系。
8 月 6 日上午，仙堂来到部室，带来雨宮的验尸结果。雨宮落水前已经死于颈伤。遗体左腕戴着馆方配发的表，指针停在 10:07，表带被整齐剪短，恰好贴合他的手腕。遗物中还有两支犬笛，其中系红绳的一支属于滝野，可能是雨宮拿来恶作剧的，也可能是凶手故意放在死者身上嫁祸滝野。
水族馆恢复海豚表演，由滝野独自带ティコ登场。表演场边摆着雨宮生前的照片，他骑在海豚背上，举起戴表的左手。柚乃说起忍切在乒乓球比赛中戴表计时，裏染抬头盯住照片，忽然喊出关键是拖把。表演结束后，他找到右手提桶的大磯，与对方空着的左手握手，发现那只手腕比自己的粗得多。挑战读者。
“裏染天馬”系列第二作，舞台移到水族馆，饲养员坠入鲨鱼池，惨遭吞食，场面冲击力较强。面对十一名都有牢固不在场证明的嫌疑人，作品通过卫生纸、水滴、拖把、手套、时钟等细节，逐步排除各种可能，层层搭建出严密的逻辑链，解答过程像完成一道复杂的证明题，挑战读者和伏线回收也颇有满足感。系列角色魅力增强，喜剧化的日常气氛也缓和了案件的阴森感。本作信息量和人物数量明显增加，复杂的建筑结构、密集线索、多重不在场证明增加了阅读难度，结尾的犯案动机较为牵强。
