青砥约榎木径去看同一事物所的水城里奈参演的舞台剧“囚禁在密室里的男人”，演出结束后，来到休息室看望里奈的二人却发现参加暖场演出的演员药师寺冈史被人用木刀打中头部死于自己的休息室，共同参加暖场演出的导演畑山奈绪，编剧鬼冢隼人和里奈的男友井冈佑树三人成为犯罪嫌疑人，为了帮里奈的男友洗脱嫌疑，榎木径等人再一次调查此次的密室案件。究竟凶手是谁？他又是怎样在这么多观众的眼前，营造出的密室剧场杀人案件呢？

在调查中，案件的真相渐渐被揭开：药师寺发现了井冈为鬼冢代写剧本，并以此要挟鬼冢，鬼冢在暖场表演结束后来到药师寺的左侧休息室，用木刀将他打死，然后躲在布景后，以人眼难以洞察的缓慢速度横穿舞台。鬼冢推脱自己是意外杀人，但是榎木发现舞台上留有鬼冢用布景练习的痕迹，最终鬼冢在不可辨驳的事实面前伏法。