冬日，推理作家香月史郎在咖啡馆的隐蔽包厢里，见到了那位失去女儿的妇人。妇人恳求香月追查凶手，递上一份关东连续弃尸案的资料。该系列案件轰动一时，凶手残忍杀害 8 名女性，且未留任何现场证据。妇人之所以找上香月，是因为外界传言他依靠灵媒协助，破获了多起女高中生连环绞杀案。事实上，香月常与灵媒城塚翡翠合作，翡翠通过灵视获取线索，香月则扮演“媒介”，将这些信息转化为符合科学搜查逻辑的证据。翡翠的降灵能力有严格限制，必须确知死者的死亡地点，才能召唤灵魂。连环抛尸案的现场并非第一案发现场，杀人地点成谜，香月深知此案棘手，决定暂缓接手。离开咖啡馆，他回想起盛夏时节，翡翠曾透露：她体内流淌着“诅咒的血脉”，注定会死于连续杀人狂之手。香月站在寒风中，梳理两人最初相遇的那起案件。
时间回溯至初夏。香月乘电车来到高级住宅区，与大学学妹倉持結花会合。結花 1 个月前曾陪朋友去占卜，被告知有女鬼在哭泣。此后她频繁遭遇鬼压床，半梦半醒间总能看到床边站着一个哭泣的女人。她经人推荐，找到一位不收费的灵媒。两人来到一栋豪华公寓，助手千和崎真将他们引入烛光摇曳的暗室。年轻灵媒城塚翡翠拥有碧绿眼眸，仅凭直觉便指出結花从事接待类工作，极易吸引灵体。結花展示了公寓内部的照片，翡翠未发现异常。翡翠请結花去客厅等候。在客厅里，結花向千和崎抱怨自己掌握不好咖啡用量，缺乏合适的容器。不久，千和崎将香月单独叫入暗室。翡翠精准点破了香月的小说家身份，对結花的处境深感不安。两人回到客厅，翡翠询问結花家中地板是否出现过莫名水滴，結花脸色惨白，点头承认。三人约定下周五去公寓实地探查。归途中，香月翻看照片，发现那天去占卜的其实是結花的朋友小林舞衣，結花只是陪同，全程未提职业。这排除了占卜师提前调查，向翡翠泄密的可能。
周五清晨，香月在车站检票口目睹 3 名男子纠缠一名年轻女性，惊讶地发现竟是翡翠。此刻的她穿着常服，化着淡妆，神情怯懦，大声斥责男子身边跟着灵体，吓退了对方。翡翠羞愧地解释，初见时的神秘气场全靠助手打扮与灯光营造。两人来到結花公寓，发现大门未锁。玄关的高跟鞋摆放整齐，室内弥漫着咖啡香。推门走进客厅，吧台上放着空的咖啡壶，餐桌椅上堆满杂物，阳台窗户大开。房间中央，結花仰卧在地，头部朝向玄关，发间沾满干涸血迹，餐桌边角留有撞击痕迹。尸体右侧掉落着手提包与空钱包，左侧散落着碎玻璃与咖啡残液。結花的脸部极不自然地扭向左侧，双眼圆睁，死盯着碎玻璃。翡翠突兀地呢喃“你在找什么——？”，断言凶手是女性，惊恐地盯着死者头部附近一滴宛如泪痕的水滴，吐出“泣女”二字。
案发数日后，警视厅的鐘場正和警部告知香月，結花死亡时间在前一晚深夜，胃部未发现咖啡。警方怀疑阳台留有鞋印的惯偷立松五郎，以及寄过恐吓信的跟踪狂西村玖翔。好友舞衣曾在当晚致电結花。香月质疑：玄关鞋子整齐，尸体朝向大门，说明犯人是从室内将結花推倒的，这排除了跟踪狂强行闯入的可能，更像是窃贼所为。鐘場警部曾怀疑翡翠自导自演，但监控证实她案发时未曾离开公寓。几天后，翡翠约见香月致歉，坦白“泣女”并非凶手，而是感知到了积怨已久的杀意，透露当时看到了凶手的侧脸。香月推论，泣女能嗅到死者灵魂被杀意侵蚀的气味，从而预警。窃贼是随机作案，西村求爱被拒仅在 1 周前，与 1 个月前就开始的噩梦时间不符。这一逻辑排除了窃贼与西村。同时，鐘場确认两人均有不在场证明。为打破僵局，翡翠重返现场强行降灵。附身的結花灵魂虚弱地描述：“那个女孩好像在找什么东西……好像是掉下去了什么……”随后翡翠陷入昏迷。香月根据翡翠在现场看到的幻象，推断出她拥有“灵魂共鸣”能力，能感知死者临终前的所见所闻。她在现场呢喃的疑问，正是听到了結花死前看着凶手寻找物品时的困惑。
周六下午，香月将舞衣约至咖啡馆，翡翠同行，鐘場在邻座待命。香月当场指出舞衣就是凶手，展示了从玻璃残骸中找出的极小碎片——那是碎裂的眼镜镜片。照片中舞衣戴红框眼镜，案发后却换成了新镜框。香月揭露当晚两人发生争执，舞衣眼镜飞出踩碎。为了伪装成入室盗窃，她戴手套清理现场，拿走钱卡，却因视力不佳，漏收了混在咖啡碎玻璃中的镜片。一旁的翡翠凭借“灵视”点破舞衣暗恋西村。舞衣防线崩溃，供认因嫉妒結花而冲动杀人。鐘場将舞衣带走。
【幕间 I】视点转至关东连续女性弃尸案的真凶鶴丘文樹。深山别墅的客厅幽暗偏僻，外表如普通推销员的鶴丘正俯视着一名赤身裸体的年轻女性。他拔出刀，宣告要进行第十次以上的“重要实验”。他跪在女人身旁，抛出一句“痛还是不痛”，一刀贯穿其腹部。女人因失血濒临死亡，他焦急地追问：“死后的世界你能看到什么？”女人却已咽气。鶴丘懊恼地将尸体拖入浴室，洗净血迹与污垢，切断所有物证。他自负笃定，若世上有人能追踪到他，那人定是拥有超自然力量的异类。
盛夏，香月驱车带翡翠前往东京深山的水镜庄。怪奇推理小说界的大腕黒越篤邀请香月带灵媒来实地勘查灵异现象。傍晚的庭院烤肉派对上，除了黒越，还有新谷由紀乃、弟子別所幸介、编辑有本道之、家政妇森畑貴美子。別所幸介整晚黏在翡翠身边，寸步不离。席间，別所提到有本和新谷曾声称看到了幽灵。派对中，香月对连环杀手进行了心理侧写，有本则与黒越单独前往工作室商量工作。派对尾声，森畑顺手清空了工作室的废纸篓，随口提到自己“稍微看了一下先生的新书”。黒越这才想起，将刚收到的以别墅为原型的新书《黑書館杀人事件》样书分发给众人。黒越独自进入西栋工作室闭门赶稿，有本、別所、新谷则回到东栋客房。深夜，香月、翡翠在客厅守夜。暧昧氛围中，香月险些亲吻睡着的翡翠，却猛然瞥见客厅大镜子里映出一个白人女性幽灵。
次日清晨 9 点，森畑在工作室发现了黒越的尸体。极简的工作室没有镜子，L 型书桌上放着未关机的笔记本电脑和纸巾盒。桌角呈放射状飞溅着血迹，中央留有一个用鲜血画成的“卍”字标记。书架未沾血，地毯上掉落着沾满鲜血的推理奖杯，废纸篓空空如也。鐘場警部推测死亡时间在 0-2 点之间，死者被熟人从右后方猛击后脑致死。工作室门内侧上锁，室外无泥印，这是纯粹的内部犯案。香月分析物理空间与时间轴：深夜从东栋去西栋洗手间，必经客厅。0-3 点，香月和翡翠在客厅构成人体监视器。期间三人曾前往西栋：有本（0 点左右）、別所（凌晨 1 点，神色慌张）、新谷（凌晨 1:45）。香月推测，凶手擦拭凶器指纹时不慎沾血，扶桌留下血手印，为掩盖失误，拿桌上纸巾擦糊血迹，蘸血画了“卍”字伪装。因此，凶手作案后手必沾血，定会去西栋洗手间洗手。然而，常规鲁米诺测试因昨晚烧烤生肉的动物血液干扰而失效。
当天早晨，翡翠吐露自己拥有法国处刑人サンソン家族血脉。她透露，昨晚別所从洗手间返回时散发出强烈的罪恶感，入睡时做了三个怪梦：梦一，有本伸手，视野瞬间漆黑；梦二，別所触脸，视野保持清晰；梦三，新谷伸手，视野消失后又恢复。下午，鐘場告知警方，准备逮捕新谷由紀乃。新谷供认发现了黒越电脑里用于勒索的不雅照。死者电脑键盘和书桌上提取到了新谷的指纹，洗手间镜柜外侧的擦拭痕迹上，提取到了新谷同一根手指的两个重叠指纹。香月指出，凶手擦了桌子却忘擦电脑，擦除镜子指纹后又连续两次触碰同一位置，这充满了矛盾。翡翠哭着恳求香月救救新谷，那是她唯一渴望结交的朋友。香月在咖啡馆看到翡翠打开粉饼镜补妆时，瞬间破解了梦境真相。
【幕间 II】视点再次切换至鶴丘文樹。他刚结束一次失败的杀人实验，内心深处病态地渴望重现记忆中那浑身是血的裸体女人安慰他“没关系，不是文樹君的错”。他翻阅暗网泄露的候选人数据库，被照片上的城塚翡翠吸引，认定她是完美的理想素材。
秋季，香月在书店签售时，一名戴深绿色领巾的高二女生藤間菜月递来求助信，恳求他调查学校的连环命案。第一起案件中，武中遥香在公园长椅被柔软布料勒死，凶手剪短了死者指甲，以防留下 DNA。第二起案件，北野由里在废弃工地板房外遇害，手法如出一辙，现场留下的领巾上还有鞋印。两案均无性侵迹象。香月与翡翠在蝦名刑警陪同下勘查现场，翡翠在工地突感不适，灵视中体验到窒息的痛苦，听到死者质问：“前辈为什么要这样做？”香月分析认为，案发地均在学校附近，凶手心思缜密，却缺乏交通工具，应是未成年人。受害者毫无防备且无性侵痕迹，推断凶手是同校女生。蝦名提到，滑梯旁曾有一道 1.5 米的微弱划痕。众人在摄影部见到佩戴红色领巾的高三部长蓮見綾子，其性格冷淡，随身携带一体式数码相机。图书委员长琴音透露，第二名死者生前暗恋綾子，这使綾子成了头号嫌疑人。
两天后，翡翠刚分享了菜月发来邀约拍照的短信，蝦名便来电告知菜月遇害。众人赶到公园角落，菜月死状如旧，遗体旁掉落一条翠绿色领巾，随身的 Lomo 相机胶卷已被取出。次日上午，法医将死亡时间锁定在下午 5-7 点，在死者手臂提取到一枚拉扯指纹。警方重点排查綾子，香月却通过逻辑推翻了这一结论。
香月等人前往琴音家试探。临走时，蝦名刑警递给琴音一张名片，琴音随手放在桌上。翡翠借机打翻麦茶，趁琴音拿毛巾的间隙，香月迅速调包了名片，指纹比对完全吻合。傍晚，刑警跟丢了琴音。翡翠在公园强行降灵，露出了菜月的笑容，指明琴音正与学妹吉原さくら在一起，提示守护灵在拖延时间。香月驱车赶到，制服了正欲绞杀吉原さくら的琴音。琴音傲慢地供述，她出于变态的求知欲，将观察濒死者扭曲的表情视为艺术摄影。
【幕间 III】连环弃尸案真凶鶴丘文樹决定对翡翠下手。他利用此前水镜庄案件中泄露的个人信息，通过暗网获取列表并进行撞库，潜入被害人账号。他绑架受害者时，将手机调至飞行模式，杀人后利用死者指纹解锁手机，删除通信记录。他面对在地板上痛苦挣扎的翡翠，冷酷地宣告手机已断网。翡翠怒斥他终将难逃法网，鶴丘却毫不动摇，高举尖刀狠狠刺下。
数日后，香月正式接受被害者家属委托。鐘場向香月展示绝密档案：连环弃尸案始于 4 年前，受害者皆为长发白皙女性，被绑架、剥衣、刺腹致死，近半年来尸体更经漂白剂细致清洗。因抛尸地非第一现场，翡翠无法降灵，香月决心单凭逻辑破案。傍晚勘查无果后，两人在服务区休息。翡翠询问创伤，香月道出身世：近 20 年前，义姐鶴丘陽子遭强盗刺杀，他未能听清遗言。翡翠动情落泪，称香月是拯救她的光。恰逢翡翠的助手回老家，香月利用这个机会，成功将翡翠骗至幽闭的深山别墅过夜。
深夜，车驶入幽暗山林。进入漆黑的别墅客厅后，香月从背后拥抱并亲吻翡翠，气氛升温。然而，翡翠的身体却剧烈颤抖，她惊恐地察觉到这栋房子里淤积着十几名死者浓烈的绝望气息。香月陡然撕下伪装，反剪翡翠双臂将其绑在椅上，微笑着揭露真相：他就是连环杀人魔，香月史郎即是“鶴丘文樹”，这栋别墅正是藏匿猎物的第一现场。香月亮出尖刀，要求翡翠降灵召唤陽子，确认死亡尽头，许诺成功或许饶她一命。然而，原本绝望啜泣的翡翠，反应却出现了诡异的转折。她停止哭泣，低下头发出窃笑，随即演变成无法自控的捧腹大笑。她收敛笑容，借口需要集中精神，让香月解开绳索。重获自由的翡翠毫不在意尖刀，借着玻璃倒影从容整理妆容。她彻底撕下软弱伪装，揭示世上没有灵能力，她是一名精通心理学与魔术的欺诈师。她从初遇时便通过观察香月的微表情和面对尸体的异常反应，推断出他是连环杀手。她精心捏造惹人怜爱的假象，只为迎合香月的虚荣心引蛇出洞，从而在绝境下获取供述。
本作巧妙利用“灵媒侦探”的虚构设定，前半部以灵视引导逻辑，通过安乐椅推理麻痹读者，后半部则以冷峻严密的物理逻辑，将超自然现象逐一解构，以王道本格的姿态直球决胜。这种双重解答的结构，不仅完成了震撼人心的身份反转，更对推理小说中“侦探与助手”的经典关系进行了讽刺与颠覆，在近年来的反转系推理、设定系推理作品中具有里程碑意义。