一场圣诞舞会在“传说中的数学家天王寺翔藏博士”居住的三星馆举办。正当大家在观看天体运转模型时，矗立在庭院中央的一尊猎户座铜像突然凭空消失。当天王寺博士脱口而出：“谁能够解开这个谜”时，铜像又再度出现，但是参加舞会的其中一位女生却离奇死亡。不仅如此，还在死者的房间里发现另一具尸体。应邀参加的犀川副教授与西之园萌绘，将发掘不可思议的杀人事件真相。

拥有多重性格的天才少女真贺田四季，十四岁时杀死了自己的双亲，此后就一直被禁闭在孤岛的研究所内。十五年后，慕名而来的犀川和萌绘却在密室里发现了被截掉四肢的四季尸体。所长及副所长相继被人杀死。凶手究竟是谁呢？而真贺田博士在计算机里留下的最后遗言“全部成为F”又隐藏着怎样的讯息？