出场人物：
- 遊川夕妃：自称“发明家”的女性，头脑聪明但行为古怪，实际上是位敏锐的侦探。
- 千代倉和（和くん）：夕妃的助手，故事的主要叙述者。
- 瀬海今日子：堀泉女子学園的学生。
- 横山雪歩：今日子的朋友。
- 関口姫代（キキ）：今日子的室友。
- 宇佐美琴音：二年 B 班班长。
- 根津麻子：二年 B 班班主任。
- 雪永あかり：新来的心理咨询师，外貌中性俊美。
- 篠江美智子：学园校长。
- 染井煌梨：学园的宿管。
- 竹宮虎ノ助：夕妃的表哥，警视厅搜查一课的刑警。
- 鼠崎：高利贷公司打手。
8 月 20 日晚，在全日制的堀泉女子学园，学生瀬海今日子与朋友横山雪歩透过“孔雀小屋”的玻璃墙，借着花火大会的光，看到班主任根津麻子死在了上锁的“孔雀小屋”内。小屋三面为玻璃，后壁的钢门被铁链牢牢锁死，构成了一个看似完美的密室。横山认为是她们诅咒老师的恶念招致了天谴，但更为冷静的今日子意识到尸体一旦被发现，她们将成为头号嫌疑人。今日子决心独自处理此事，她让横山先行离开，计划在当晚潜回，于天亮前将尸体隐藏。
古怪的发明家遊川夕妃和助手千代倉和（和くん）仅剩两日元，高利贷讨债人鼠崎破门而入，二人利用机器人电击鼠崎，随后驾驶太阳能汽车仓皇逃离。她们向夕妃的表哥刑警竹宮虎ノ助借了一些钱，以解燃眉之急。夕妃与和くん驱车抵达了堀泉女子学園。夕妃揭示了她的新商业计划——开办“遊川实验教室”，强迫和くん女装，以便在女子学校内活动。夕妃利用与校长篠江美智子的旧识，成功说服学校雇佣她们。在学校，他们认识了开朗的宿管染井煌梨和外貌俊美中性的心理咨询师雪永あかり。次日，为准备实验课，夕妃决定使用一块强力钕磁铁。一只名为 Algernon 的豚鼠从豚鼠小屋逃脱，她们追至“孔雀小屋”屋顶，夕妃不慎踩塌了一个伪装的通风口，坠入了小屋内部。和くん从通风口放下梯子，将夕妃救出。
【今日子的回忆】新来的心理咨询师雪永あかり在校园内引发暗恋热潮。横山雪歩戴了一只母亲遗物发带上学，根津老师当众指责横山戴发带是为了勾引あかり老师，强迫她摘下。今日子挺身而出，引用学生手册的规定，将根津驳斥得哑口无言，让她在全班面前颜面尽失。
夕妃与和くん在二年 B 班开始了他们的第一堂实验课，学生キキ的出色表现令人印象深刻。夕妃提及自己从“孔雀小屋”坠落的经历，横山突然脸色煞白，请求退席。和くん奉命送她前往医务室，但横山坚持要去あかり老师的心理咨询室，还警告和くん远离孔雀小屋。夕妃发现班级缺席了一位名叫瀬海今日子的学生，而其室友正是キキ。夕妃向キキ询问今日子的去向，全班同学都表现出异常的紧张和警惕。和くん返回实验室，突然被一支塑料飞镖击中，夕妃与和くん冲出实验室，看到了从走廊逃跑的キキ。他们追到拐角处时，キキ神奇地消失不见，横山平静地站在那里，声称没有看到任何人经过，走廊的窗户也自内锁住。夕妃迅速识破了真相。
キキ向和くん坦白，她认出和くん是自己童年玩伴的哥哥。根津老师因“发带事件”持续霸凌今日子，校方则因今日子与横山之间可能存在的同性恋关系而默许了根津的行为。花火大会当天，今日子委托室友キキ将一封信转交给根津老师，キキ偷看了信件，发现今日子伪造了あかり老师的笔迹，邀请根津老师在“孔雀小屋”见面。当晚，全校学生都在屋顶看烟火，今日子和横山却不在场。キキ因此怀疑今日子可能杀了根津老师。B 班班长宇佐美琴音在“发带事件”中没能支持今日子，为此深感内疚。和くん的妹妹依紀因不堪老师都築勇的虐待而自杀，他暗中希望从夕妃那里学到完美犯罪的方法，以便向即将出狱的都築复仇。
次日早晨，夕妃在食堂与あかり意外相遇，立刻情绪失控，质问她为什么会在这里，表明她们曾是旧识。夕妃闯入校长室，指责篠江掩盖根津失踪的真相。篠江声称根津在 8 月 20 日主动辞职，但夕妃调阅了监控录像，证明那天没有任何人从学校正门离开。当晚，和くん向夕妃坦白了为妹复仇的意图，夕妃震惊愤怒之下解雇了他。和くん意外地在宿管煌梨的房间发现了失踪的今日子的运动服，似乎证明了今日子仍潜藏在校园中，煌梨则警告他保守秘密。在最后一日的实验课上，醉酒的夕妃严厉斥责了班上的学生，在她的逼问下，宇佐美终于说出关键证词：在花火大会当晚 8:50，她曾去过孔雀小屋，发现里面空无一物。这意味着，在今日子和横山 8:30 发现尸体后的短短 20 分钟内，尸体便消失了。夕妃给出逆转推理。
夕妃让高利贷打手鼠崎假装去真凶的家中讨债，实际上是想通过电话直播，逼迫凶手暴露绑架今日子的位置，但未能成功。煌梨突然在“孔雀小屋”内用刀反复刺向夕妃，而小屋的门窗紧锁，无法进入。正当众人以为夕妃遇害时，这一切被揭示为一场精心策划的戏剧——夕妃安然无恙，血迹与凶器皆为道具，煌梨和 B 班所有学生都参与了演出，目的是为了逼迫真凶暴露她自由进出上锁小屋的方法。果然，真凶为“援救”夕妃而打开了小屋的门，随即被虎ノ助带领的警察包围。
在全女子学园中发生的密室杀人和密室尸体消失，另加一起凑数的走廊不可能消失。本格度拉满，可惜诡计略地味。看得出作者对“演戏”的桥段情有独钟。