美国外交信使 Bennett 来到伦敦 Whitehall，拜访舅舅 Sir Henry Merrivale (H.M.)。Bennett 回忆起 1 个月前在纽约接待英国报业大亨 Canifest 勋爵一行，随行人员包括勋爵的女儿 Louise、戏剧制作人 John Bohun。好莱坞女星 Marcia Tait 违约离开片场，准备前往伦敦主演一部新舞台剧。该剧由 Maurice Bohun 编写，John Bohun 制作，邀请老牌演员 Jervis Willard 担任男主角。导演 Rainger、公关 Emery 一路追到纽约，试图劝阻 Marcia，双方在饭店套房爆发冲突。
John Bohun 在客轮上向众人描述家族祖宅 White Priory 庄园。他提到庄园人工湖中央有一座“Queen’s Mirror”凉亭，渴望亲自扮演 King Charles。Marcia 抵达伦敦，秘密住进公寓，收到一盒寄到新住处的巧克力。Rainger 指出，只有内部人员知道秘密地址，暗示巧克力有毒。John 强迫在场所有人各吃一颗最上面的巧克力，自证清白。Rainger 也吃了一颗，嘲讽一番，转身离开。当天下午，Emery 试吃巧克力导致士的宁中毒，抢救及时，脱离危险。化验结果显示，最上面只有两颗巧克力注入了毒药，手法外行。Willard 推测，这只是某人发出的警告。大家决定隐瞒此事，不向警方报告，仍按原计划分批前往 White Priory 庄园。
清晨，Bennett 抵达庄园。庄园里白雪皑皑，他听到狗吠和惊呼声，赶到“Queen’s Mirror”凉亭外。凉亭四周的湖面结了薄冰，覆盖新雪，只有一排脚印单向通往正门。John 透露 Marcia 已经遇害。Bennett 走进凉亭卧室，发现 Marcia 头部遭钝器重击身亡。尸体冰冷，已死去数小时。现场有搏斗痕迹，凶器推测是壁炉里的拨火棍。房间一侧的桌椅翻倒在地，旁边是打碎的厚重镀金玻璃醒酒器和两只砸碎的酒杯，另一侧端正地放着一把相同的椅子。Bennett 据此推测，死者曾与访客对饮，遭遇袭击。奇怪的是，地毯上散落着彩色火柴，而首饰盒旁却只有普通的安全火柴。雪停后，凉亭周围没有离开的脚印，无其他出入口。搜查凉亭内部，确认没有藏人，确为密室。
Jervis Willard 现身。John 决定亲自查案，三人返回主屋图书室。听完现场细节，Willard 指出火柴有古怪。他昨晚只留下一盒普通火柴，现场发现的红、绿、蓝彩色木棍火柴则是主屋卧室专属，这证明凶手是从主屋把火柴带过去的。众人提到导演 Carl Rainger 阻挠计划。John 透露，因为 Rainger 找 Canifest 谈过话，投资已经撤销。Willard 讲述，昨晚 Maurice 带着大家参观庄园，大约在 11:15 结束。当时大家在参观 King Charles 房间，这里现在由 John 居住。展示直通侧门的隐秘楼梯时，蜡烛熄灭，黑暗中传来一声窃笑，有人把 Marcia 推下楼，Willard 伸手抓住了她。Marcia 死里逃生，不仅没害怕，反而显得病态满足。12:10 开始下大雪，Marcia 去凉亭睡觉，Willard 陪她过去，12:20 离开。期间她两次看向窗外，显得焦急，似乎在等人。半夜，Louise 在走廊迷路，黑暗中有人抓住她的手腕。她惨叫倒地，语无伦次。Willard 补充了下雪的时间。大雪从 12:10 开始下，凌晨 2 点刚过就停了。管家进来通报，法医 Wynne、当地 Potter 探长、苏格兰场的 Masters 探长已到。Masters 递上名片，要求单独会见 Bennett。
Masters 探长私下告诉 Bennett，大雪早就停了，尸体也已冰凉，现场那串新鲜的单向脚印不可能是几个小时前留下的。Bennett 回到二楼画廊客房休息，洗漱时听到附近房间传来抽泣和挣扎声，出门看见一个女孩正靠在墙上喘气，双手捂着脖子，上面有紫红色的淤青和掐痕，其神态和轮廓像极了死去的 Marcia。Bennett 把女孩扶进房间，得知她是 John 的侄女 Katharine，Louise 发疯掐伤了她的脖子。Katharine 说，凌晨 4 点有人在画廊游荡，Louise 撞见了那个人，还说那人身上有血。聊天时，Katharine 脱口问起，凶器是不是一条带铅坠的马鞭。Bennett 吃了一惊，案发现场并没有马鞭，今天早上只有 John 手里拿着一条。Katharine 意识到说漏了嘴，慌忙逃走了。
Bennett 下楼来到图书室，警方和法医正为案发时间争论不休。管家坚称大雪在凌晨 2 点就停了，法医断定，死者的死亡时间在 3:00-3:30 之间。Potter 探长分析，如果谋杀发生在雪停后，凶手离开时必须穿过凉亭外 100 英尺宽的平坦雪地、60 英尺宽的薄冰，但四周的雪地完好无损，只有今天早上两人走进去的新鲜脚印。警方正陷入僵局，导演 Carl Rainger 当众指控 John 是凶手。
Masters 发现 Rainger 的衬衫沾满黑色粉末，双手干净得像刚洗过。Bennett 觉得 Rainger 是在说醉话，指出他曾指控 John 的侄女企图把 Marcia 推下楼梯。Masters 打发 Potter 去屋外查验足迹。两人来到餐厅，遇见 Maurice、John。Maurice 态度傲慢，承认修复过凉亭，对 Marcia 的死也毫不在意。Masters 威胁要拆掉凉亭寻找暗道，Maurice 大怒，否认有暗道。John 听说 Potter 在测量脚印，显得慌张。Maurice 暗示推 Marcia 下楼的可能是 Louise，正巧 Katharine 进门，Maurice 便让警察去问她。Katharine 脖子上有淤青，否认自己或 Louise 推过 Marcia。她解释说，昨晚去图书室的路上，Rainger 骚扰她，她便踩了对方一脚，Marcia 当时还出言讥讽。Katharine 透露，凌晨 1:30 狗叫时，她曾下楼查看，却什么也没看见，返回时撞见 Rainger 回房，这戳穿了 Rainger 在时间上的谎言。管家 Thompson 证实 John 凌晨 3 点多才回来。1:30 狗叫时，Maurice 曾打内线电话，命令他把狗关起来。
Thompson 透露，妻子在 1:30 看到有人影跑向凉亭。Masters 推断那是个女人，排除了 Katharine。Potter 带回了专家报告，证实倒退行走或用大号马靴覆盖旧脚印，积雪内部会挤压出凸起的边缘，而现场的脚印边缘锋利，内部平整，确定是单向行走的自然痕迹。这推翻了 Rainger 的推论，洗清了 John 的嫌疑。楼上传来沉闷的枪响。众人冲上楼，Maurice 站在走廊上，用手杖推开 King Charles 房间的门。John 胸口中枪，倒在血泊之中。医生确认没有伤到要害。Bennett 在门口捡到一张遗书，像是刚随风飘落的。John 在遗书中供认，他昨晚同 Lord Canifest 争吵，动手打了对方一拳，没想到 Canifest 心脏病发作，就这么死了。他发誓没有杀 Marcia，也不知道凶手是谁。Masters 向 Bennett 展示证物，John 双手举枪自杀，手指间掉落一块边缘破损的三角形银片。Maurice 确认了遗书的笔迹。Thompson 进来通报，说 H.M. 已经到了。Canifest 刚刚宣告死亡，却打来电话找 Maurice。
Willard 向 Bennett 透露，Louise 在昏迷中自称杀了 Marcia。他记得昨晚 Louise 晕倒时，外套口袋里塞着一把马鞭，手柄是银质狗头。他刚才在 Katharine 房间里发现了这把马鞭，顺脚踢到了床底深处。Willard 透露，枪响前 15 分钟，医生听到有人在电话里大喊“在凉亭”。医生断定那是喝醉发疯的 Rainger，但 Rainger 当时本该醉倒在图书室里。Katharine 得知 John 还活着，打算向警方坦白，昨晚跑向凉亭的女人不是 Louise。Bennett 警告她不要乱说，承诺会保护她。Katharine 答应下来，决定和他统一口径。
Potter 向 H.M. 汇报，雪地上没有其他脚印，尸体已移到床上。H.M. 盘问 Thompson 夫妇，确认大家在午夜返回，12:15 锁门，12:30 后 Willard 短暂外出，敲窗后返回。午夜至 1:30 期间有人频繁进出，狗却直到 1:30 才开始狂吠。Thompson 解释，他 12:20 才把狗带到屋外，拴进狗舍，这证明狗之前一直在屋里，打消了 H.M. 的疑虑。Maurice 交代，他跟 Rainger 在图书室待到 1:30，听到狗叫时，他以为是 John 到了，让 Rainger 独自上楼，自己回了卧室，没有去迎接。H.M. 认为凶手可能因大雪骤停，意外困在此处。Masters 话里暗指 Louise 是凶手，Katharine 反驳，Louise 昨晚只穿着拖鞋，她所有的鞋子现在都是干的。Masters 下令搜查全屋的湿套鞋。Potter 进来报告，Tim Emery 在门外声称用有毒巧克力杀死了 Marcia。
H.M. 指出，毒巧克力只是炒作，剂量无法致死。Emery 因为 John 逼他分食巧克力，Rainger 又吵着报警，捏碎一颗，吞了另一颗。他说自己是 Marcia 的合法丈夫，为了她的星途虚构了妻子，退居幕后，忍受她的私情。他承认昨天受 Rainger 怂恿，向 Canifest 揭露了此事，想以此阻断投资，毁掉演出，再高薪聘请 Maurice。他坚称 John 对此毫不知情。H.M. 认为 Louise 不是凶手，因为 Marcia 在等 John 时，不可能和她争吵太久。H.M. 确信 John 留下的足迹是真的，无痕密室纯属意外，他已经猜到了作案手法。H.M.、Masters、Bennett 三人跟着 Willard 勘查卧室。H.M. 发现画室壁炉里有蓬松的灰烬和焦木，这里的烟道抽风很强，里面还装有铁台阶。Bennett 确认，清晨百叶窗拉起，从马厩起居室能看到室内的灯光。H.M. 让 Bennett 还原尸体位置，指出那些火柴梗是有人在黑暗中反复划亮，扔向壁炉。醒酒器和两只玻璃杯摔得粉碎，他断定是凶手刻意砸碎，伪造搏斗现场。Maurice 出现在门口，声称 Rainger 企图嫁祸 John，自己能证明 Rainger 才是真凶，邀请众人听他讲解密室推理。
Bennett 在走廊里听到一阵窒息声，仿佛有人发出惨叫，接着传来一声沉闷的撞击。H.M.、Masters 探长也循着异响来到走廊，拉亮电灯。众人一同走进 King Charles 房间，屋内已清理干净。H.M. 质问 Masters 为何隐瞒物证，指出 John 胸口中枪时，手里攥着一个银色小物件。Masters 解释，因为 John 留下了遗书，他以为那只是寄托情感的纪念品，顺手放进了大桌抽屉。H.M. 拿出那个物件，是一块三角形碎银片，上面刻着奇特的涡卷花纹。他决定次日带去伦敦，请专业银匠鉴定。H.M. 宣布，今晚 11 点将在楼梯重演坠楼未遂，击溃真凶心理防线。他派人去找管家，确认其牙痛的情况。医疗报告显示，昨晚 1 点前，Louise 服用了大剂量安眠药，身体半瘫痪，无法走出房间 20-30 英尺之外，不可能去过凉亭，留下马鞭，她在画廊撞见血手男人也是事实。H.M. 指出，既然主屋走廊出现了血手人，Rainger 一直待在凉亭，就不可能是凶手。
管家 Thompson 进屋接受盘问，Masters、Bennett 前往 Rainger 的房间。两人走到门外，听到 Emery 正在盘问女仆 Beryl Symonds。女仆 Beryl 供认，她凌晨 2 点去赴约幽会，发现 Rainger 烂醉如泥。她退回走廊，顺手从外面反锁了房门，一直锁到今天早上。Rainger 关在屋里，曾试图爬上门顶气窗，未能成功，这解释了他今早衬衫沾上煤灰的原因。H.M. 宣布，真凶掐死了 Carl Rainger，抛尸在 King Charles’s 房间的隐秘楼梯下。Bennett 恍然大悟，先前听到的窒息声是 Rainger 遇害时发出的。H.M. 要求封锁死讯，把尸体留在楼梯底部，用作今晚重演时的心理陷阱。他指示 Emery 假装 Rainger 仍在昏睡，在重演时暗中观察。晚餐后，重演开始，众人按昨晚站位，在黑暗中走向 King Charles 房间，挤在秘密楼梯的狭窄平台上。蜡烛熄灭，楼梯底部的尸体处传来动静。Louise 承认昨晚企图将 Marcia 推下楼梯。混乱中，Bennett 险些跌下楼梯，Emery 开灯。
雪地无足迹密室代表作，特色在于“多重解答”与排他性推演——针对凉亭外那串唯一的单向脚印，书中给出数个伪解答，真解答直击盲点，简单高效。破局点不在于死磕足迹本身，而是通过回收火盆温度、火柴颜色、血迹蹭落等细微物理线索，逆转了案件的空间逻辑。整部作品伏线密集，逻辑严密，是黄金时代不可能犯罪的教科书。