伊豆下田から海上十三里、本土と交渉をたった謎の島、毒蛇島に二十数代続く大道寺家という豪族があった。昭和七年に、日下部達哉と速水欣造という二人の学生が植物採集で島へ渡り、大道寺家の世話になった。その時同家の娘琴絵と達哉とは恋仲となり、琴絵は達哉の子を宿した。その知らせで再度島へ渡った達哉は、琴絵と二人きりでとじこめられた部屋で謎の死をとげ、懐剣を握ったまま失心していた琴絵は、事情を打ち明けられた欣造と結婚するが、達哉の子、智子を生みおとすと間もなく海へ身を投げて死んだ。智子は欣造と共に東京に移り住み、母そっくりの美しい娘に成人、澤村という恋人を得て、二十年ぶりに彼と共に島へ渡ることになったが、その澤村の許へ不気味な脅迫状が舞い込んだ。澤村は先輩で名探偵の金田一耕助に事情を打ち明けて援助を求めると共に、何か期することがある如く智子と共に色々な危険の待つ島へ渡った。母の琴絵が父達哉を殺したのだといわれ、智子は驚きのあまり死を決するが、下男に身をやつしてひそかに大道寺家に入り込んでいた耕助によって、密室において行われた謎の殺人事件の真相と真犯人とが、初めて明るみに出ることになった。