경이로움으로 가득한 유년기의 끝자락에서 소년 탐정 빌리 아고는 범죄해결의 바트너였던 여동생 캐롤라인이 자살 했다는 것을 알고는 비탄에 잠긴다. 그로부터 10년 후, 서른 살이 된 빌리는 그동안 무작정 입원해왔던 성 비투스 정신병원에서 나와서 상상조차 할 수 없는 기이한 일들로 가득한 세계로 돌아온다. 빌딩들이 이유도 없이 사라지고, 작은 동물들은 머리를 잃은 채 발견되고, 잔인한 악당들은 자기들의 사악한 음모를 완성시키기 위해서 시내버스를 타고 시내를 활보한다.

자신을 환영하지 않는 이 세상에서 어쩔 줄 몰라 당황하던 빌리는 두 명의 외로운 아이들, 과학경시대회의 천재인 에피 멈포드와 매력적이지만 말을 잃어버린 거스 멈포드 남매와 친구가 된다. 빌리는 그동안 거의 잊고 있던 용기를 가까스로 발휘하여 하나씩 하나식 세상의 수수께끼에 정면으로 맞서기 시작한다. 가발 통신판매를 하는 회사의 비밀, 필사적으로 소매치기를 해야만 하는 미녀 페니 메이플의 수수께끼. 그리고 마침내 캐롤라인의 죽음에 얽힌 으스스한 미스터리가 소년 탐정을 기다린다. 감춰진 단서들과 덮여진 암호로 가득한 여정을 따라가는 동안, 소년 탐정은 가장 거대한 비밀을 깨닫게 된다.