男性の死体が発見される。顔は粉々になり、指は焼け焦げている。内海薫がこの事件を担当することになった。警察は事件の解明に難航する。そこで彼女は、天才物理学者・湯川学、通称ガリレオ刑事に助言を求める。
事件を分析した湯川は、すべての黒幕は被害者の元妻の隣人である石神哲也ではないかと推理する。石神は湯川の大学時代の友人で、湯川が真の数学の天才と認めている人物だった。
緻密なハッタリ、嘘の証言、論理の抜け穴…まるで数学の天才が意図的に仕掛けたかのように、ガリレオ刑事の前に立ちはだかり始める。
~~ 東野圭吾の2005年発表の小説『妖怪人間Xの拳』（ガリレオシリーズ第3弾）を改作。
