昭和 43 年，大学建筑工程学教授仲城智一的母亲去世，临终时跟他说“你弟弟是被人杀害的”。他的弟弟仲城秀二在 23 年前死于学童疏散地——千叶县山藏村的龙神池。为了调查真相，智一将自己正在进行的“C=16 调合法”混凝土开裂实验委托给同事黒岩徳雄教授，向学部长佐川雄助请假。黒岩虽是媒体名人，但坚决不肯上电视，曾向智一抱怨有骗子冒用自己的名号在酒吧行骗。学部长的女儿佐川美緒是推理迷，对此事表现出浓厚兴趣。
智一拜访了秀二疏散时期的三位同学。在战时的学童疏散地，当地的富裕人家会招待疏散来的孩子们。麻川マキ子和秀二关系很好，曾经两次和他一起去妙見家，但第三次招待时マキ子不知为何被排除在外，陪同秀二的人换成了另一位同学青田京子。青田京子称案发时在睡午觉，对经过毫不知情，听マキ子讲妙見家的仓库里有个像“座敷童子”一样的孩子。秀二的挚友本庄明透露，秀二死后，以工藤老师为首的教师团队对整个案件的处理方式极其草率和不透明，而且当地人对秀二之死也讳莫如深。本庄还提到，秀二死前将珍爱的玻璃船文镇送给了他。智一随后拜访了当年疏散学童团的团长工藤武次，得知他和智一的母亲赶到山藏村时，秀二的遗体已被火化。面对这种无理之举，母亲却异常平静，没有愤怒和抗议。智一由此确信，母亲坚信秀二“被杀”的根源就在于这非同寻常的火化，其背后必有隐情。
智一亲自前往山藏村，在公交站遇到了村里的医生花島，受邀住进他的诊所。他从花島和其护士苗場鏡子处得知，妙見家早已没落，其继承人妙見義典因精神问题从小被隔离，后来离村疗养。鏡子年幼时曾看到佣人伊葉吉助（吉爺さん）背着一个湿透的男孩尸体，从龙神池的方向走回妙見家的宅邸。鏡子的父亲是妙見家的管家，看到她之后立刻严厉地将她赶走。智一从村口的粟田巡查那里听说，村里正在调查一起儿童被撞死的肇事逃逸案，有目击者称见过可疑的都市男子和绿色轿车。他还从花島医生处听说了村口大柏なみ婆婆的故事，她因儿子在多年前的夏天离家出走而长年等待。智一到吉爺さん家了解情况，但他拒绝交谈，智一在回去的路上感觉自己似乎被人暗中监视。
智一在苗場鏡子的陪同下，继续在秀二当年的疏散地调查。当地旅馆老板娘小谷直子透露，智一的母亲曾多次在植木老师的陪伴下探望秀二。鏡子的叔叔，乡土史学家苗場浩吉告诉智一，昭和 32 年夏天，康复归来的義典败光家产后服毒自杀。鏡子坚信義典是被人谋杀的，因为她听说義典的母亲曾焚烧过带血的衣物，这与服毒自杀的说法相矛盾。当晚，智一放在诊所房间里的旅行包被不明人士翻动过，他无意中听到花島医生在电话里痛苦地抱怨“我撑不了那么久了”。花島医生提到诊所的前任医生可能留下了相关的日记作为诱饵，但这本日记随后也离奇消失了。不久，智一在诊所的露台上遭到蒙面人袭击，头部受重击后昏迷。
智一醒来后，花島医生命令他绝对静养，给他开了药。大学因学生运动而被封锁，智一的混凝土实验也因此中断，黒岩教授报告说在封锁前已关闭了实验设备。智一在花島的监护下留在诊所，但感到异常困倦和乏力。美緒担心智一，前来探望，对花島的处置方式产生怀疑，偷偷将智一的药换成了维生素。第二天，没吃药的智一醒来感觉神清气爽。当天上午 10:45，他目睹吉爺さん拜访了花島的诊所。下午粟田巡查传来消息，吉爺さん在龙神池遇害。9 月 13 日清晨 5 点多，苗場たき婆婆照例前往龙神池上方的龙神祠打扫，在草丛里发现了智一的打火机和烟盒，随即注意到池中漂浮着一根被涂成醒目红色的木桩。她走上通往山顶神社的斜坡，从半山腰看到红色木桩不远处的水下漂浮着吉爺さん的尸体。警方证实打火机和烟盒是智一的物品，凶器是涂成红色的木桩，上面系着长长的尼龙钓鱼线。警方怀疑存在延迟发现尸体的伪装手法，而智一在推定的作案时间没有不在场证明，成为头号嫌疑人，被禁止离开村子。
警方对肇事逃逸案的受害女童衣物进行详细鉴识，发现了一些车身涂料和转向灯塑料灯罩的微小碎片，由此锁定肇事车为一辆天蓝色的“五十铃 Florian”，进而查明肇事犯人是花島医生。当警察前往逮捕花島时，发现他已在诊所内服毒自尽，现场留下了肇事逃逸案的报纸剪报和他车上破损的转向灯碎片。智一与旅馆老板娘小谷直子重逢，得知当年有一名自称是秀二父亲的男人来探望过秀二，其外貌特征与迫害自己父亲的特高刑警大熊弘三一致。智一立刻委托朋友高峰警视正调查大熊的下落。
花島因为车祸事件被黒岩胁迫，他提及的前任医生的日记根本不存在，只是为了留住智一而编造的诱饵。花島在电话里痛苦地抱怨“我撑不了那么久了”，是在向幕后黑手黒岩诉苦，表示自己无法再拖延智一的行程了。黒岩在花島的威士忌中下了氰化钾将其毒杀。当作遗书的报纸剪报是在东京等大城市发行的 D 版，而不是在山藏村能收到的 A 版，是黒岩从东京带来的伪证。黒岩抓到冒用自己名号在酒吧行骗的骗子（伏线），让他为自己制造了 7 日（在诊所露台袭击智一）和 14 日（毒杀花島医生）的不在场证明。
智一家访吉爺さん，在一个岔路口右转，到了一条只有电线的小路，错误地来到了另一位老人大柏辰平的家，真正的吉爺さん的家在左边另一条既有电线又有电话线的小路上（伏线：9 月 5 日晚吉爺さん给花島打电话说腹痛，要求出诊，说明他家有电话）。智一没有确认大柏的身份，自顾自地开始谈话，误将大柏当作吉爺さん。花島跟踪智一，目睹了这一幕，利用这个机会叫大柏 12 日上午 10:45 来诊所，领取一张去伊豆温泉旅馆的免费招待券。主角智一在诊所见到大柏，误以为是吉爺さん来了诊所，无意间将死亡时间推迟到了 10:45 以后。凶案其实发生在上午 9 点前。黒岩在悬崖上的龙神祠杀害吉爺さん后，用钓鱼线将尸体吊在悬崖边，用树叶掩盖。他在祠堂里点燃一根蜡烛做延时装置，在夜里烧断钓鱼线，使尸体和涂成红色的木桩落入池中，将尸体的发现时间延迟到了第二天早上たき婆婆例行参拜之时，从而扩大了推定的死亡时间范围。
故事前半部分节奏平缓，通过主角对 23 年前弟弟死亡真相的调查，精心铺设了大量看似无关的伏线。情节在中盘急转直下，以惊人的气势展开，过去的谜案与主角当下的科研危机意外地交织在一起，所有伏线在结尾处汇总。各种大小诡计独具匠心，有几处操作十分大胆，但因为有伏线支撑，公平性得以保障。结局充满悲剧色彩。
