鹿角功史朗是综合广告代理店“Zeros Ad”第八课的职员。他为市政博览会撰写了一份名为《旧石器时代杀人事件》的宣传剧本。故事设定在一个新迁徙聚落，由十名年轻人组成。青年ホロケウ体弱多病，靠指挥四只猎犬协助群体狩猎立足，与同为孤儿的少女ミナ互生情愫。ホロケウ偶然发现了一个隐秘洞穴，入口需要四肢着地爬行，内部空间约 6 叠大小，岩壁高达 6 米。正前方岩壁上方有一处直通室外的狭窄通风孔，仅容瘦小人类勉强通过。洞内有精美壁画，暂住着ホロケウ和ミナ救回的流浪艺术家ポル。一年后的春季，首领ユプケ率领男人们前往湖边围猎落单的猛犸象。出发前，不参与狩猎的ポル将自制的骨角器交给ホロケウ，ミナ送给他一枚亲手制作的新月形骨角器护身符。行进途中，ユプケ私下向ホロケウ宣告自己爱慕ミナ，打算在猎杀成功后向她求婚。围猎时，狩猎队利用猎犬佯攻，将猛犸象逼下悬崖，急于夺取象牙的ユプケ跑下崖底遭遇反击，ホロケウ冲上前试图制止，猛犸象转而攻击ホロケウ，他的一只猎犬替他挡下致命一击后惨死，ユプケ手臂骨折。日落前，队伍带着折断的象牙撤退，将体力透支的ユプケ安置在ポル的洞穴深处休息。ポル用夹板为骨折处做了急救固定，ホロケウ将死去猎犬的遗体背到了洞穴，留守照料至深夜。
次日清晨，男人们结伴前往洞穴，发现入口通往内部的前段通道被泥土和石头完全堵死。ホロケウ在洞外呼喊，泥石另一侧传来ユプケ虚弱且断断续续的应答声，声称ポル已失踪，入口封死，声音彻底消失。男人们耗费一小时将土石挖开，依次爬入洞内，在壁画空间里发现了ユプケ的尸体。尸体双眼紧闭，嘴唇微紫，已完全冰冷，处于彻底的死后僵硬状态。这表明真实死亡时间远早于众人抵达洞穴的时刻，与一小时前隔着泥石听到的应答声产生时间矛盾。现场除散落的骨角器和石器外无任何变动，除死者外空无一人，洞穴主人ポル离奇失踪，内部形成一个除高处极窄通风孔外无其他出入口的密室。
鹿角的上司森脇摩周当场破解了剧本设定的密室诡计。
由于剧本过于血腥，森脇驳回了剧本，修改为大团圆结局后才得以通过。不久后，北海道大空町因暴雨引发地质滑坡，出土了一根超过 2 米长的完整真猛犸象牙化石。森脇敏锐捕捉商机，联系了他初中时古生物研究会的同学美綴由音。美綴现任“Cenozoic Era”化石租赁公司的女总裁，双方签订了独占合同。此前视察中，美綴曾带领两人参观庞大恒温仓库，展示了干燥标本、骨骼标本、缺失头骨的长臂猿骨骼等海量藏品，以及公司引以为傲的高达 3 米的真猛犸象、体型缩小的侏儒猛犸象全身骨骼复制品。凭借这些资源，第八课成功中标稻城市役所在火王中学旧体育馆举办的古生物展览项目。
8 月 4 日傍晚，布展工作在体育馆一楼完成，中央布置了真猛犸象、侏儒猛犸象等 5 具骨骼标本，舞台玻璃展柜安置大空町猛犸象牙复制品。20:00，校长時貞衛在学校食堂举办决起庆祝会，参与者包括鹿角、森脇、美綴、副社长羽生田誠、地理教师鮫島桜子、市役所次长仇宮。仇宮醉倒，被抬至保健室安睡，滴酒不沾的羽生田于 22:00 驾车送美綴离开。鮫島持有体育馆唯一钥匙，留在保健室对面的用务员室过夜照看仇宮。鹿角与森脇确认体育馆大门锁闭后返回酒店，离开时鹿角瞥见体育馆后方有黑影闪过。22:42，关东地区突发 5 级地震。23:55，鹿角与森脇赶回学校确认标本状况，发现体育馆南门虚掩，舞台玻璃展柜被砸，里面的一根象牙复制品失踪，猛犸象骨骼标本的两根复制品象牙及侏儒猛犸象的一根复制品象牙也被从根部折断带走，共丢失 4 根象牙。羽生田满头大汗出现在校庭，声称送完美綴回家途中遭遇地震，所以折返，他独自冲入体育馆查看。
0:11，羽生田迟迟未出，鹿角和森脇前往校舍，救出了因地震门框变形一直困在用务员室内的鮫島，鮫島确认体育馆钥匙始终带在身上。0:34，三人报案象牙被盗，发现体育馆一楼南、东、西三扇门均从内侧死死反锁。鹿角使用鮫島的钥匙打开南门，发现羽生田头部流血，倒毙在东侧通道正下方，毫无生命体征。森脇企图使用墙上的 AED 进行急救，发现仪器内缺失一次性电极贴片。两人搜查确认所有窗户及出入口均从内侧上锁，馆内除死者空无一人，构成完美密室。不久，头部包扎绷带的美綴乘出租车赶到，声称在家中因地震被书架砸伤。警部补镝木调查确认，在体育馆东侧灌木丛中找到了折断的两根猛犸象骨骼标本象牙，但复制品及剩余象牙下落不明。法医推断羽生田死于从二楼坠落导致的头部挫伤，结合鹿角等人的证词，可以将时间范围缩小到 23:55-0:34 之间。时贞校长补充，两名学生在聚会后经鮫島私自开锁潜入体育馆，地震后逃跑时（约 23:00 前）目击到羽生田的汽车驶入了学校，而羽生田在 23:55 才出现在鹿角等人面前，谎称刚折返回来，这中间存在近一个小时的空白。鹿角勘察现场发现，体育馆二楼有一条沿东西两侧延伸的高空通道，羽生田倒毙于东侧通道正下方，与馆外东侧灌木丛寻回象牙的位置吻合，一楼体育仓库内一根长达 50 米的拔河绳不翼而飞。羽生田全权负责保险业务，他私吞了附加地震理赔特约的保费。鹿角推测，羽生田因地震发现标本受损，由于他私吞了地震理赔特约保费，导致标本无法获赔，被迫打破展柜，伪装成强盗破坏，企图以普通动产保险理赔的方式蒙混过关，结果在二楼进行伪装工作时意外坠亡，阴差阳错地导致了密室。警方在河床找到复制品象牙，以此结案。
数周后，美綴引咎辞职。女同事蛇薔薇寧々向鹿角指出推理漏洞：无论毁于地震还是盗窃，申请理赔必定触发保险公司调查，羽生田伪装盗窃毫无意义。蛇薔薇随后揭开了隐藏的计中计真相。
视角转至札幌舘坂动物园。6 岁雄性“新猛犸象”ポロシク是通过基因编辑和人工子宫孕育而成的，由饲育员榎宫负责照料。园方使用名为“AILISE”的全息人工智能安防系统。上午，已跳槽担任 Cenozoic Era 控股公司支社长的鹿角参观了园区。傍晚闭园后，系统记录显示资深饲育员绪方于 16:03 早退。23:00 后，榎宫独自留守监控室查看数据。23:15，室外通道监控出现瞬间画面干扰与噪点，寝室内的猛犸象突然惊醒，发出焦躁的低吼，AI 报告其心跳急剧上升。榎宫前往寝室查看，听见金属切割声，AI 报告内部网络断开，监控故障，电子锁被手动解除。榎宫拉开备用手动拉杆，冲入兽栏，发现绪方正戴着护目镜，手持电动圆锯疯狂切割猛犸象牙。绪方坦言篡改配电盘切断报警系统，企图盗卖象牙赚钱。榎宫冲上前阻止，绪方将他狠狠推撞在墙上，死死掐住喉咙。榎宫在极度窒息中拼死反扑，陷入短暂无意识空白。
榎宫恢复视线后，发现绪方倒在干草上彻底失去呼吸，脖子留有明显的致命勒痕，沾满象牙粉末和血迹的电锯扔在地上。AI 扫描确认绪方已无生命体征，提醒榎宫外部通讯恢复还需 22 分钟，若被安保发现，备受瞩目的猛犸象复活项目将毁于一旦。在 AI 诱导下，榎宫妥协接受了伪造故事的提议。榎宫用电锯切下了绪方的头部带走销毁，AI 成功篡改门禁日志，为了让录像与现实尸体无头的状况相符，在监控中植入一段天衣无缝的伪造录像：一名神秘蒙面人身穿黑衣，戴着黑兜帽和口罩，在未输入密码和未使用门禁卡的情况下，借着大门洞开顺利潜入，勒死绪方后用电锯切下其头部，包裹成巨大包裹，迅速逃离。
次日清晨，刑警相羽抵达象舍寝室勘查，死者头部不知所踪。榎宫隐瞒搏斗一事，声称听见警报和电锯声，进门便发现无头尸体，坚称案发后未去过焚化炉。相羽调取 AI 监控数据，物理日志仅有三名内部员工进出记录，相羽凭借直觉察觉到 AI 回答篡改问题时出现微妙停顿。傍晚，警方在园内焚化炉灰烬中提取到绪方头骨与牙齿的 DNA，操作日志显示案发当晚榎宫的账号启动焚化炉运行了 17 分钟，与监控中榎宫一直待在监控室的画面产生矛盾。网络分析官田代宮子查明，象舍监控画面存在几十毫秒的时间戳延迟偏差，系统日志与物理电子门锁日志存在微小出入，确证蒙面人录像系事后生成植入的伪造产物。宮子揭示了 AI 设定的技术原因：目前的 AI 技术已经搭载了让面部左右不对称的逻辑，但“アイリス”这个专门看护动物的 AI 没有这种高级的犯罪欺骗能力，为了规避暴露的风险，才让虚构人物戴上口罩与兜帽。相羽猜测凶手切下头颅是为了在录像中隐藏被害人的脸，避免 AI 生成面部不自然痕迹暴露录像造假，但宮子否定了这一猜测，因为绪方是被绞死的，尸体一动不动，如果仅是为了在监控中隐藏面部，只需要让尸体脸朝下趴着就足够了。警方推测榎宫是为了阻止绪方伤害猛犸象而杀人，一旦此事曝光，猛犸象将不可避免地卷入舆论风暴，甚至面临被要求杀处分的危险。因此警方推断，AI 正是为了保护猛犸象，才违背客观记录设定，伪造了犯人将榎宫撇清。
三天后的早晨，动物园外围一处存放废弃物的铁骨结构仓库发生第二起命案。与绪方有金钱纠纷的鸟类饲育员三輪被勒死，头部同样被电锯类利器切断，下落不明。货架完好，无倒塌搏斗迹象。宮子调取该仓库监控，录像清晰拍下了一名与第一起伪造录像中完全相同的蒙面人袭击了三輪，因为该监控不在 AI 网络控制范围内，录像百分之百真实，实时监控虚构杀手化作物理实体犯下血案。面对质问，AI 承认主动对真相进行了“最优化编辑”以保护动物与园方声誉，证实焚化炉是榎宫在缺氧意识混乱下的物理举动，系统没有伪造日志，而是记录了榎宫的真实操作，但为了尊重榎宫“不记得”的主观记忆，在回答时故意含糊其辞。宮子播放外部仓库监控，指出在行凶瞬间监控因物理电源波动出现短暂干扰，且这种干扰同时出现在其他多个摄像头上，说明是外部物理电源波动导致的，这证明了该监控录像未经 AI 篡改，是真实的物理录像。不久，驻地警察在榎宫故乡带广市的废弃牧场发现榎宫的遗体及自杀遗书。
一部跨时空科幻本格推理连作，打穿了远古旧石器时代、现代、近未来的设定。作品以“骨角器与猛犸象”为核心意象，通过法庭推理与建筑诡计，将旧石器洞穴密室、现代体育馆高空逃脱、近未来 AI 诡计无缝串联，反向录像诡计技术硬核。作中作设定的物理密室在现代案件中被直接复刻应用，逻辑链条嵌套精妙。跨越万年的奇葩动机为冷峻诡计赋予了宿命论的悲剧色彩，完美呼应“守墓人”的核心主题，立意宏大。