一場聖誕舞會在「傳說中的數學家—天王寺翔藏博士」居住的三星館舉辦。正當大家在觀看天體運轉模型時，矗立在庭園中央的一尊獵戶座銅像突然憑空消失。當天王寺博士脫口而出：「誰能夠解開這個謎？」時，銅像又再度出現，但是參加舞會的其中一位女性卻離奇死亡。不僅如此，還在死者的房間裡發現另一具屍體。應邀參加的犀川副教授與西之園萌繪，將發掘不可思議的殺人事件真相。