恐怖小说家五条紀夫因无法按时交稿，被编辑植木严厉追杀，被迫逃亡至横浜大栈桥。他偶遇了一位衣衫褴褛、神情恍惚的年轻女性。这名女子对周围的环境感到极度陌生，开口便问：“这里是哪一条‘世界线’？”女子确认这是一个普通的世界后，开始向五条讲述她在“龙穴岛”经历的惨剧。这是一座位于四国海盆的火山岛，曾在昭和 28 年发生大喷火，导致集落毁灭，成为无人岛。相传岛上有古代道教所说的“龙穴”，十年前发生过一次喷火。五条紀夫根据她的口述，将其整理成了这部具有特殊结构的小说：故事从公共部分“原点 O”开始，随后根据选择分歧为 A、B、C 三条世界线，读者可按时间或世界线顺序阅读。
原点 O
时间回溯至 5 月 1 日 晚 10 点。年近百岁的猪又商事会长猪又左衛門组织了一支“旧日本军财宝探索队”，乘坐豪华游艇驶向太平洋上的龙穴岛。随行人员共 9 人：
- 猪又左衛門：活动主办者，至今仍深爱着 70 年前死去的妻儿。
- 猪又吾郎：左衛門的侄孙，性格粗暴，随身携带猎枪。
- 猪又宗助：吾郎的跟班，性格怯懦。
- 野宮喜代子：董事长的秘书兼情妇，觊觎遗产，曾是飞镖竞技选手。
- 古川泰司：深沉的近代史学者，身手不凡。
- イッコウ：雇佣的向导，自称十年前在岛上被热泥烧伤毁容，声带受损，常年佩戴白色硅胶覆面。
- 清水竹松：忠诚的老练舵手。
- 菊田耕一：主角，为了帮妹妹找回记忆而受邀。
- 菊田紗枝：耕一的妹妹，十年前因遭遇龙穴岛喷火而失忆。
在船上的欢迎派对中，吾郎用猎枪向海鸣枪示警，引发了泰司关于“契诃夫之枪”和量子力学“多世界解释”的讨论。左衛門高声朗读了岛上流传的四首关于龙神喷火的诗歌，这也成为了后续连环杀人的预告。深夜，耕一回到多人男客房，此时泰司、イッコウ已睡，吾郎、宗助稍晚洗澡归来。耕一在走廊遇到刚洗完澡的紗枝，得知喜代子正在左衛門的主人房借用浴室。
5 月 2 日 凌晨 5 点，船只引擎突然熄火，无线电和 Wi-Fi 全部中断，船只漂流停靠在龙穴岛的栈桥边。众人发现舵手清水竹松未现身，遂前往三楼露天驾驶台查看，只见竹松的尸体被绳子端正地绑在驾驶座上，颈部前方被利刃切开，头颅断裂，鲜血染红了前襟，右眼深深插着一支箭。泰司在尸体膝盖上发现了一张写有第一首“龙神诗”的纸条。由于左衛門失踪，船内配线被蓄意破坏，吾郎认定左衛門是凶手，已潜逃上岛。故事迎来重大分歧点：是留在船上据守，还是下船追捕？
ルートＡ① Answer the Mystery
耕一选择留在船上，吾郎、宗助带枪下船追击。为了自保，耕一、紗枝入住了带有内锁的左衛門房间。耕一在床头发现了一本左衛門十年前留下的笔记，其中充斥着“命运的收束”、“龙穴”、“虫洞”等难以解读的怪异词汇。早晨 6:30，岛上森林方向传来一声枪响，紧接着发生了强烈地震。海水异常退去，鱼群跳跃，泰司预警海啸即将来临。留在船上的五人被迫弃船逃往高地，耕一在海岸岩石缝隙间瞥见了一具被金属圆筒重物压住的尸体——那正是失踪的猪又左衛門。这意味着他早已遇害沉尸，而非潜逃。海啸逼近，耕一未能仔细检查便被泰司拉走，游艇被卷走沉没。
众人在高地发现了第二名死者猪又宗助。他仰面倒在陡峭斜坡下的岩石上，后脑遭受重创死亡，上方平台发现了吾郎损坏的猎枪。吾郎辩称宗助是地震时失足滑落，枪也是意外掉落走火，但泰司在宗助的背包里发现了第二张诗歌纸条，证实这是利用退潮时机进行的第二起模仿杀人。耕一指出左衛門早已死亡，但当众人回到海岸搜寻时，左衛門的尸体却神秘消失了。幸存的六人前往岛上唯一的旧日军别墅避难。喜代子在娱乐室三镖排成一列，刺激了紗枝的记忆。紗枝凭直觉带耕一来到别墅深处的杂物间，推开旧办公桌，发现了通往地下的阶梯。两人深入地下天然岩洞祭坛，紗枝对着祭坛尽头那个充斥着黑色膜状物的“龙穴”伸出了手。
ルートＢ① Broken Survival
吾郎率众下船追捕。时间回溯至 5 月 2 日上午 6 点，众人攀爬陡坡抄近路。耕一提及十年前曾和紗枝来过这个岛，经历过喷火事件。十年前，猪又一族在岛上寻找财宝时，曾胁迫一位知情的民俗学者，意外杀害了学者的女儿，随后灭口了学者本人。他们知道学者还有一个读中学的儿子下落不明，一直担心会遭报复。吾郎、宗助确信兄妹俩是当年被害学者的幸存遗孤，抓住耕一准备行刑。岛上突发地震，宗助失足滑落斜坡，头部撞击岩石身亡。吾郎迁怒于耕一，イッコウ趁乱指引兄妹俩逃往东边森林。逃亡途中，一具全身湿透、绑着配重块的左衛門尸体突然从天而降。泰司手持特制伸缩警棍袭击二人，被紗枝挡下。吾郎赶到，鸣枪宣告开始名为“派对”的无差别杀戮。上午 8 点，喜代子截住兄妹二人，投掷硬式飞镖袭击。危急时刻，紗枝利用背包挡下飞镖，施展一记凌厉的“胴回旋踢”击倒喜代子。紗枝凭借复苏的记忆带领耕一进入别墅地下室，触摸龙穴。
ルートＣ① Crossing Lines
耕一、紗枝独自逃离，偶遇イッコウ。6:30，三人在悬崖发现刻有眼球图案的圆形龙眼石。吾郎追来，以为是财宝线索，开枪击碎了石头。石头碎裂引发红光和全岛地震，也即其他世界的地震源头。紗枝触摸龙穴，脑海中浮现出其他世界的景象。吾郎强迫宗助检查洞穴，宗助不情愿地将手伸入漆黑的洞穴，被红色闪光弹飞，重重地摔在地上，不治身亡。泰司根据紗枝描述的景象，提出了“命运收束”理论：三个平行世界因龙穴相连，A 是悬疑，B 是生存，C 是科幻，趋向同一个结末。像死亡这种不可逆的重大事件具有优先权，如果某个人在一个世界中死了，在其余两个世界中也必然会死。紗枝独自前往地下室触摸龙穴。就在这一刻，三个世界线中的紗枝同时触摸龙穴，发生了“意识同步”。她共享了所有世界的记忆，理解了世界结构是 A→B→C→A 的单向循环，决定利用这份超越常理的知识，执行“流血多重宇宙计划”。
ルートＡ② Answer the Mystery
地下室中，紗枝告诉耕一龙穴通往异世界，会排斥人体。耕一尝试触碰，被弹飞受伤。下午 2 点低潮时，两人根据诗歌“潮水退去”，在海岸潮汐池后发现了岩缝中的另一个龙穴，洞口放着一个干燥的背包，上面写着“B 枪”，这正是耕一的背包（来自 B 世界）。紗枝投掷标记石块，验证了物体可以穿越龙穴。耕一据此推断，凶手利用龙穴转移了左衛門的尸体。两人在形似枪尖的巨岩顶端发现了对应诗歌“枪之尖端”的第三个龙穴。耕一回到别墅，在来自 B 世界的背包中发现了写有诗歌的纸条，意识到凶手在所有人的行李中都预置了“死亡预告”。只要有人遭遇意外，凶手便可指出死者行李中的诗歌，将随机死亡包装成有计划的模仿杀人。下午 5 点，耕一向众人展示了纸条，用扑克牌魔术揭露了凶手制造“预言杀人”的心理诡计。次日 5 月 3 日早晨 7 点，众人在别墅庭院的一棵枯树尖端发现了一具被贯穿的尸体，死者穿着黑衣，戴着覆面，看似是イッコウ，对应第三首诗歌“枪之尖端”。
ルートＢ② Broken Survival
拥有同步记忆的紗枝知道耕一背包里被塞入了诗歌纸条。下午，两人前往森林中的枪岩求救，在那里发现了左衛門的尸体（从 A 世界掉落）。紗枝在耕一背包上写下“B 枪”，将其投入龙穴传送至 A 世界，以此转移证物，提供物资。吾郎追到，举枪欲射之时，一颗石头从龙穴掉落（来自 C 世界），精准砸中吾郎的手臂，使其射偏。兄妹二人逃至悬崖边的“龙眼石”处，泰司出现，提议结盟。イッコウ突然冲出，警告耕一不要受骗，挥刀斩向泰司，两人展开白刃战。紗枝回忆起泰司曾反复警告众人“别庄二楼地板老朽严重，有可能塌陷”，意识到他是为了独占藏在楼上的武器，带着耕一在二楼找到了旧日军遗留的军刀。
ルートＣ② Crossing Lines
紗枝整合跨世界的信息得知，每个世界有三个龙穴：海岸“海”、枪之巨岩“枪”、封印在龙眼中的“眼”，不同世界的龙穴按照某种规律相连。A 世界左衛門的尸体被凶手通过“A 海→B 枪”传送到了 B 世界，而在“C 眼”附近可以听到“B 海”的声音。旧日本军正是通过诗歌找到了隐藏在龙穴中的财宝。为了搞清楚 C 世界的龙穴通向何处，紗枝将标有“C 海”、“C 枪”、“C 眼”的石头分别投进相应的龙穴，其中标有“C 枪”的石头很快被弹回，说明连向堵塞的“A 眼”或“B 眼”。凌晨，耕一去外面查看情况，紗枝看到他手上沾有红色的液体。
ルートＡ③ Answer the Mystery
5 月 3 日，耕一等人在急坡下发现了幸存的イッコウ，他声称被人推下了山崖。既然イッコウ还活着，树上的尸体就不可能是他，而有可能是失踪的泰司。坡底宗助的尸体不见了，耕一大胆推测凶手是泰司，树上的伪装尸体是宗助。下午 3 点，众人在森林枪岩处挖土，不仅发现了左衛門的尸体，还挖出了泰司的尸体，其脚下有一颗标记着“C 海”的石头。晚上，吾郎、喜代子偷偷去挖掘遗迹，被抓现行，土坑中露出了一具成年男性、一具无头儿童的白骨。喜代子坦白，十年前他们为了争夺财宝，挟持了民俗学者的女儿，喜代子意外射碎了女孩的头，随后又杀害了学者灭口。学者还有一个失踪的儿子，吾郎、喜代子误以为耕一、紗枝就是当年的幸存者。
ルートＢ③ Broken Survival
5 月 3 日下午，耕一、紗枝在海岸岩缝（B 海）发现了左衛門的尸体，推断是从“A 枪”传来。为了避免其他人发现尸体，他们将其投入龙穴，传送到“C 眼”。他们在森林枪岩（B 枪）发现，原本的左衛門尸体上竟然压着宗助的尸体，推断是 A 世界的凶手为了处理宗助的尸体，将其投入“A 海”，传送至此。喜代子出现在岩场，举手投降，声称昨天的追杀是为了在吾郎面前自保，提议与耕一、紗枝结盟，趁吾郎晚上睡觉时夺取猎枪，以结束大逃杀。イッコウ突然杀出，警告耕一不要上当，喜代子被迫坦白了十年前夺宝杀人的真相。
ルートＣ③ Crossing Lines
5 月 3 日深夜，紗枝通过世界同步，得知 A 世界出现了伪装尸体，B 世界出现了双重尸体，这说明 A 世界的凶手熟知龙穴传送规则，为了嫁祸左衛門，将其尸体从“A 海”传到“B 枪”。为了洗清左衛門的嫌疑，平衡尸体数目，紗枝说服耕一将左衛門的尸体投入“C 海”龙穴，传送至“A 枪”。为了让 A 世界的自己能够合乎逻辑地发现尸体，紗枝提议再向龙穴填土，覆盖在传送到 A 世界的尸体上，形成一个埋尸体的土堆。两人在挖土时意外挖出了泰司的刺杀尸体，死亡时间为昨晚，于是又将泰司的尸体连同泥土一起投入“C 海”。他们继续挖掘，又挖出了一具成人、一具无头儿童的白骨。イッコウ出现，解释白骨是十年前的受害者。
ルートＡ④ Answer the Mystery
紗枝向耕一询问了十年前从龙穴岛逃生的经过。紗枝在海岸龙穴接收到 C 世界传来的猎枪，前往悬崖击碎“龙眼石”，解开封印，引发地震，导致 B 世界海啸，救了那里的耕一。耕一受第四首诗启发，在井底发现了吾郎的尸体。紗枝用最后一发子弹射断树枝，让尸体掉落，耕一揭开尸体面具，证实是泰司。紗枝回忆起泰司自称修习过“双叶铃木流”忍术，身手敏捷，要想给他强行换上イッコウ的全套黑衣和面具会非常困难，唯一的解释是泰司自愿穿上了イッコウ的衣服，他是凶手的共犯。耕一由此确信イッコウ是真凶，冲入地下室，发现他正用枪指着喜代子。イッコウ当着耕一的面，一枪轰飞了喜代子的头颅，随后枪指耕一。
ルートＢ④ Broken Survival
耕一在海岸发现生还的吾郎。吾郎透露，左衛門为了见到其他平行世界中活着的妻儿，以社长继承人为虚假承诺，诱骗吾郎等五名部下来到岛上，以供幕后黑手杀戮复仇。作为交换，黑手将耕一兄妹交给左衛門，利用他们打开通往 A、B、C 以外平行世界的“大龙穴”。A 世界引发的海啸袭来，吾郎向岸上的イッコウ开枪未果，被海啸吞没。耕一赶回地下室，目睹イッコウ以精湛格斗技反杀喜代子，将其处决。イッコウ说了句“我的妹妹还活着”，举枪射击。
ルートＣ④ Crossing Lines
紗枝潜入吾郎房间偷走他的猎枪。下午 2 点，紗枝、耕一来到潮水退去海岸，通过龙穴得知 B 世界的耕一正面临被吾郎杀死的风险。紗枝迅速把猎枪和子弹从“C 海”转移到“A 枪”，期待 A 世界的自己将其取走，摧毁那里的“龙之眼”，引发三个世界的海啸，淹死 B 世界中背靠海洋的吾郎。紗枝走到井边，期待在那里发现和 B 世界一样溺水而亡的吾郎，果然在里面发现了意外死亡的吾郎。紗枝告诉耕一，イッコウ是来夺回被夺走的东西，耕一独自前往地下室与イッコウ对峙。イッコウ从龙穴取出一支猎枪，向耕一射出一发子弹。
収束点Ｘ Xodus
三个世界在这一刻收束。イッコウ开枪瞬间，紗枝踢飞耕一，救了他一命。
本作的核心设定是三个平行世界最终收束，不同世界中的物品和尸体可以通过特定虫洞穿梭，结尾保证了逻辑自洽。故事中穿插的模仿杀人得到了不同常理的解释，结尾逆转有一定意外性。
