昭和３６年、東京・谷中の蓮正寺の境内から女性の白骨化した頭蓋骨が発見された。警察は現場の状況や発見者の僧・日兆の証言から、酒場経営者・礼次郎の妻・繁子の遺体と推測する。捜査に協力する事になった金田一は、繁子の身辺調査で解った礼次郎の愛人に驚く。金田一の手品の師匠である女性マジシャン・紅マヤだったのだ。しかしマヤは礼次郎との関係は既に終わっていると話し、事件との関りを否定する。さらなる捜査の結果、頭蓋骨は繁子とは別人と判明、そして繁子に２１年前の養父殺しの犯人・松田花子であるという疑惑が浮かび上がる。事件は、過去の養父殺しの罪から逃れるため、花子である繁子が自分自身を死んだと見せかける替え玉殺人の可能性が出てくる。そんな時、礼次郎、そして繁子と深い関係にあったと思われる日兆が他殺体で発見される。花子に関する調査に乗り出した金田一は、実父と同じ奇術師の道を目指していた花子の実像がマヤに近い事に気づき、困惑する。