英都大学准教授火村英生是受警方之托协助调查杀人案的犯罪学者。他公开声称有过杀人的想法，追求完美的犯罪。在身边守护这样的火村英生的，是他的朋友、推理作家有栖川有栖。二人联手破了很多大案。火村插手调查两名女性遇害的路边魔连续杀人案。连着两个周二发生了刺杀年轻女性的案件。两名死者口中都塞了写有看不清的信息的字条。火村怀疑第三个周二也会发生相同的案件。正如他所预料的，第三周又发生了同样的案件。火村和有栖赶到案发现场。被害者和前两次一样，是从背后被刺杀的。被害者口中的纸条上写着“NIGHT PROWLER”。“NIGHT PROWLER”是人气电视游戏“尖叫城”里的角色。警方认为犯人了解“尖叫城”的有关知识。他去“尖叫城”的制作公司探访，访问与游戏制作相关人员。在离周二还有三天时，第四起杀人案发生了。这次的被害者是自由撰稿人雪枝。她的口中也有张字条，写着“GAME OVER”。而“尖叫城”的游戏设定正是如果四个女性都死掉游戏即告结束。警方怀疑这次的连续杀人案也许就此终止。而火村则认为第四起杀人案与之前的三起不一样。在雪枝家中，有栖闻到公寓里有鸟屎的味道，房间里亦有放置过鸟笼的痕迹。警方在附近发现了被丢弃的岛笼，但是她养的文鸟却不知所踪。

有栖住在山中的温泉旅馆写作时，看到了一个脸上裹着绷带、令人毛骨悚然的男子。那个绷带男也是旅馆的客人。第二天早上，有栖出去散步时，恰巧在路上碰到绷带男。不久后，绷带男住的房间里发现了一具被勒死的男性的尸体。年轻的被害者并非旅馆的住客。有栖断言绷带男是杀人凶手。锅岛等人来到现场，火村也跟来了。警方很快查明被害者的身份是大学生相羽。在杀人现场，连一根能成为查找犯人的线索的毛发也没有留下。火村通过犯人彻底抹掉自身的痕迹这一点推断此案绝非冲动杀人。现场无法从外部闯入，如果旅馆中的人的指引外人也无法进入。从现场判断，应该是绷带田把死者带进来后杀害的。旅馆的工作人员都没见过绷带男的真面目，人们怀疑绷带男可能是凶手。旅馆的住客中，除了有栖，还有因为在广告上露过面而广为人知的整容医生是枝，过激组织香格里拉十字军的前成员田之上绘理，以及在旅馆里等女友的小吴。这些人既与死者毫无联系，也没有杀害他的动机。火村与锅岛一起去死者住过的公寓查看，听周围的人说死者常呆在家里，出外时总是遮着脸，最近一个月更是闭门不出。而就在一个月前，附近发生了一件伤害致死案，犯人一直没找到。这时，死者的友人幡多出现在火村和锅岛面前。原来幡多的老家就是死者遇害的温泉旅馆，所以他的嫌疑最大。然而，幡多却有完美的不在场证明。火村从受死者房间里破碎的镜子启发，在向整容医生是枝咨询后，他推测死者患有讨厌自己相貌的心理疾病，由此找出了犯人的破绽。

因为在电视剧饰演“准教授”而大受欢迎的演员志摩被人绑架，京都府警展开秘密搜查。火村、有栖受锅岛之托，来到志摩家调查。志摩的妻子惠里香说，她去九州出差回到京都后接到犯人打来的威胁电话。犯人索要三千万赎金，而且声称如果惠里香敢报警就撕票。惠里香本来不打算报警，但是志摩的经纪人城户坚持通知警方。警察的搜查还在继续，这时，志摩家收到了寄件人不明的包裹。包裹里一束头发和恐吓信。警方怀疑头发是志摩的。恐吓信中指示惠里香第二天带着准备好的赎金乘坐指定的列车。而且，犯人在信中威胁如果发现有警察跟踪，志摩就没命了。所以，惠里香拒绝让锅岛等警察同行。于是，民间人士火村和有栖代替刑警们陪惠里香去付赎金。第二天，惠里香带着装有赎金的提包坐上了犯人指定的列车，火村、有栖与她同行。但是，在列车上自始至终没见到犯人与惠里香接触。火村断定犯人是以警方介入为前提策划的行动。这一天大家白忙了一场。不久，志摩的尸体被在废墟中发现。火村、有栖来到现场。鉴定结果表明，志摩是在别的地方被杀害后再移尸到废墟，而且惠里香接到威胁电话之时志摩已经被害。然而，惠里香坚持说在电话里听到了丈夫的声音。火村怀疑犯人最初的目的就是杀死志摩。惠里香的嫌疑最大，但是案发时身在九州的她没有时间把尸体转移到废墟。火村和有栖详细询问掌握着破案关键的惠里香。结果，事件有了令人意外的发展