도조대학 의학부 부속병원 소아과 병동에는 망막아종, 일명 레티노블라스토마(어린이의 안구에 발생하는 암의 일종) 환자인 14세 소년 미즈토가 입원해 있다. 병으로 안구를 적출해야 하는 미즈토는 부모의 학대와 무관심 속에 성장해, 분노와 반항심으로 가득 차 있다. 그의 모습에 연민을 느낀 소아과 병동 간호사 사요는 미즈토의 수술 승낙서를 받기 위해 미즈토의 아버지를 만나는데, 그 이튿날 미즈토의 아버지가 토막 시체로 발견되는 미스터리한 사건이 발생한다.

도쿄 경찰청에서 사쿠라미야경찰서로 파견 나온 가노 경시정과 다마무라 경부보는 법의학 교수도 울고 갈 솜씨로 해부된 토막 시체를 발견하고 난감해하던 중, 피해자의 유일한 혈육이자 피의자로 의심되는 아들 미즈토를 조사하기 위해 도조대학병원을 방문한다. 그러나 소아과 병동이라는 특수성에 때문에 병동에서의 조사를 거부당하자, 소아구치외래를 진행 중인 다구치를 찾아가 수사 협조를 의뢰한다. 그리고 의문의 살인사건을 해결하기 위해 투입된 또 하나의 인물, 로지컬 몬스터 시라토리의 강림에 모든 이들이 긴장의 끈을 놓지 못한다.

한편, 살인사건의 수사와는 별개로 도조대학병원 본관의 12층 극락병동에는 천상의 가릉빈가라 불리는 유명 여가수 사에코가 알코올 중독에 의한 간경변으로 긴급 입원한다. 사에코의 치명적인 노래가 사람들의 마음속에 분노와 악의를 증폭시킨다는 놀라운 사실과 간호사 사요의 아름다운 선율이 빚어내는 공감각 현상에 대해 대조 실험을 하던 MRI 화상진단 유닛에 모인 사람들은 둘의 환상적인 노래가 울려 퍼지는 순간, 상상을 뛰어넘는 신비한 영상이 떠오르는 체험을 하게 되는데….

과연 나이팅게일의 노래는 의문의 살인사건을 해결하는 열쇠가 될 수 있을까!

아니면 이대로 나이팅게일은 침묵을 지킬 것인가!

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