魔术师中谷让次设计出隔空斩首玻璃塔中人偶的魔术，向神津恭介挑战。某次公开表演中，放在上锁白木箱中、用来代替斩下首级的人偶头部离奇被盗，嘲笑魔术的驼背诗人松浦雅男透露：中谷让次弟子、魔术表演者水谷良平曾与其女助手京野百合子关系暧昧，却与百合子之妹绫小路佳子订婚，与京野百合子反目。

有个神秘男子高价购下成城的闲置豪华宅邸，昼夜赶工制作断头台，随后京野百合子无头尸体出现在断头台下，死前买了巨额人身保险，且现场放着盗走的人偶头！

有人写信给绫小路佳子，告发水谷良平是杀人犯，但案发当夜，他与重要客户饮酒畅谈到半夜，有完美的“不在场证明”。似乎知情的松浦雅男利用掌握的秘密，屡屡敲诈包括死者在内的众多魔术师。

魔术协会同仁齐赴“止水庄”度假，庄中的一具前子爵收藏的人偶离奇消失，后出现在山庄附近铁路上，被疾驰而过的火车轧断头颅，绫小路佳子随即照着人偶死法，被丢在铁路上遭列车轧断头颅。

佳子的父亲实彦靠投机牟利，其妹典子在佳子死后，成为其巨额遗产惟一继承人，但她案发时身在东京，拥有不在现场的证明；水谷良平早年受绫小路实彦父亲欺侮，流落他乡；战后与实彦相逢，二人冰释前嫌，实彦打算赘其为婿，松浦雅男知道后敲诈水谷良平；中谷让次夫人由美子和演员小月玛丽暗恋水谷良平，扬言阻止他和绫小路佳子结婚。

中谷让次欲招来佳子魂魄，让其当众指认罪犯，在做招魂黑弥撒期间，凶手趁黑暗再次出手，注射杀死松浦雅男；当时场中所有人，都手拉手坐成一圈，谁也动弹不得。

这些谋杀案的每个现场，都留有一具被斩首的木偶。

警方发现松浦雅男临死前，留下一首怪诞短诗；神津恭介去精神病院探望京野百合子患病姐姐绫小路滋子，偶然听见她唱的杀人歌谣，与松浦雅男留下怪诗意思相通，连续谋杀似乎暗合歌谣与怪诗之意。