故事始于昭和战后某年的一个秋夜。叙述者赤井姫菜子（キィ）是西日本偏远村落鹿毛村神社本家的独生女，中学毕业后，她遵循家族传统，开始进行巫女修行，寄宿于分家叔父景彦的家中。作为一名见习巫女，她通过名为“月读”的古老仪式，将自己的意识沉入一个被称为“影”的特殊状态，从而得以进入传说中的“隐之里”。在隐之里入口的洞穴前，姫菜子见到了与自己容貌、发型、装束都别无二致的另一位巫女緑野環希（タマ子）。環希自称是姫菜子的“影子”，解释说她们的相似是仪式的一部分，两人共同构成了传说中的“相似巫女”。環希带领姫菜子穿过名为“产道”的幽深洞穴，进入了那个地图上不存在的村落。

姫菜子在修行期间了解到，環希时常会假扮成她的样子，甚至偷穿她的校服溜出隐之里，在村中自由活动，她的朋友佳代便因此对“姫菜子的双胞胎妹妹”環希产生了迷恋。環希利用与姫菜子一模一样的容貌，在商店里博取他人的好感与优待，这让姫菜子感到十分困扰。在一次对质中，環希引出了“巫女侦探”的传说：上一代相似巫女曾联手解开悬案，留下了“赤井家的女儿知晓月亮，緑野家的女儿解开月亮”的说法。随着两人日益熟悉，姫菜子也逐渐了解了隐之里和相似巫女的全部历史：在古代，村民为逃避领主的苛政与信仰弹压，后来又为躲避近代国家神道教的推行和战争征兵，建造了这个与世隔绝的隐之里。为了能在不被外界察觉的情况下秘密出入，守护“隐之宫”的緑野家，会有意地通过联姻或收养等方式，来制造与守护外界“露之宫”的赤井家血脉容貌酷似的后代，作为“影武者”。姫菜子和環希，便是时隔多年后再次出现的相似巫女。

在一个月夜，姫菜子再次进入隐之里，与環希一同前往“隐之宫”。隐之宫坐落于巨大水池中央，仅由悬空桥梁连接。她们在那里见到了“露宫三姐妹”天ヶ崎華丸、露宮七月、露宮絹絵，以及賀上家的三姐妹咲夜、月夜、白夜。隐之宫的最高领袖露宮花梨是传闻中環希的母亲，她召集了所有巫女，宣布将举行隐之宫独有的占卜仪式“神影之仪”，以获取神启，来决定隐之里的最终命运。这个决定在巫女们中间引发了巨大的恐慌，華丸更是情绪激动地质问花梨是否要抛弃她们。会议结束后，温柔的长姐絹絵向姫菜子解释，“神影之仪”所获得的神谕是绝对的，一旦结果是关闭村落，她们将再无选择，只能服从。賀上姐妹和華丸分别找到姫菜子，恳求她利用本家继承人的身份去劝说花梨。对于她们这些被收留的人来说，隐之里就是她们的全部世界。

仪式当晚，惨剧发生了。隐之宫以水池中央的正殿为中心，东西南侧分别设有偏殿和拜殿，其中南侧的拜殿是唯一的入口。仪式开始，花梨独自在正殿主持，露宫三姐妹在东殿，賀上三姐妹在西殿，而姫菜子和環希则守在拜殿。除正殿内摇曳的一盏神灯外，整个神社陷入一片死寂的黑暗。仪式超时许久，仍未结束，絹絵从东殿前往正殿查看，拉开正殿的纸拉门时发出凄厉的尖叫。众人闻声赶到，只见露宮花梨的无头尸身端坐在祭坛前，已被切下的头颅和右手，被一把匕首高高地钉在天花板上，鲜血正不断滴落。

【插话 1】案发当晚的黄昏，佳代独自散步，在“产道”入口前看到一名巫女的背影。一个身影从洞穴深处走来，停在阴影里与巫女交谈。巫女点头后走进了洞穴，这时佳代瞥见了里面那人的脸，仿佛沾满了鲜血。

環希请求姫菜子协助进入正殿勘察，发现殿内除了骇人的血迹外，所有陈设都异常整齐，没有任何搏斗或闯入的痕迹。環希立刻断定这是一起谋杀案，且凶手就在神社内的六位前辈巫女之中，因为仪式期间她和姫菜子一直守在唯一的入口，外人无法闯入。她们在祭坛后方发现了一架移动过的梯子，梯级上沾有血迹，推断凶手正是利用它完成了天花板上的恐怖布置。環希嘱咐姫菜子，要仔细观察姐姐们中谁的头发是湿的。

【插话 2】回忆：姫菜子和環希如何成为挚友。

所有巫女聚集在拜殿。姫菜子发现：東殿的露宮三姐妹中，華丸和絹絵的头发是湿的，而七月的头发是干的；西殿的賀上三姐妹中，咲夜的头发是干的，而月夜和白夜的头发是湿的。以咲夜为首的前辈巫女们强烈反对报警，坚持要内部解决此事，環希则坚称必须找出凶手。

【插话 3】回忆：環希、姫菜子、佳代三人一起去邻镇参加缘日祭典。

環希提出，凶手通过游泳往返正殿，以避开桥上的视线，顺便可以将身上的回血清洗干净，而絹絵和華丸的头发确实异常湿润。華丸解释说在黑暗中不慎撞翻了祭祀用的神酒，她头发上的酒气似乎证实了这一说法，但絹絵却拒绝为湿发做出任何辩解，立刻成为了最大的嫌疑人。然而，環希私下告诉姫菜子，絹絵的头发是在她们离开正殿、返回宿坊的途中才被再次濡湿的，她此举似乎是为了包庇某人。

【插话 4】華丸一次开玩笑说要嫁人离开村子，竟引得七月情绪崩溃。絹絵立刻安抚了七月，严厉地要求華丸道歉。

環希推测，絹絵在窥探正殿时，不仅看到了尸体，也读懂了“神影之仪”降下的神谕，由此瞬间锁定了凶手，为了保护对方，不惜让自己背负嫌疑。絹絵默认了这一点，紧紧拥抱了姫菜子和環希，承诺“一定会保护你们”，之后离去。

【插话 5】佳代在“产道”外听到了露宮花梨与另一位巫女的谈话。花梨揭露：数十年前，为了能够收留战争中的外国孤儿，她故意扭曲了“神影之仪”的神谕，将“否”改为了“可”，以此说服了当时反对的宫司，现在宫中的许多巫女都是因为这个谎言才得以留下。

絹絵留下一封遗书，承认自己是凶手。众人在隐之里深处的瀑布潭中发现了絹絵的尸体，颈部有致命伤，现场足迹证明她独自一人来到水边自尽。華丸坦白，她是为了保护絹絵，才故意用神酒弄湿头发，想为她分担嫌疑。众人意识到，絹絵是为了保护真正的凶手，才选择了以死来包揽全部罪责。

【插话 6】絹絵在遗书中揭露：環希并非花梨之女，而是花梨为了制造“相似巫女”，刻意安排与姫菜子父母容貌相似的男女结合所生下的孩子。

故事以与世隔绝的“隐之里”为舞台，通过“相似巫女”的神秘设定和独特的“神影之仪”，营造出一种诡谲凄美的气氛。核心的密室杀人案解答拉垮，推理重点在于解释凶手为什么要将死者的头和手钉在天花板上。