柯景腾读国中时是一个成绩暴烂而且又调皮捣蛋的男生,老师将他“托付”给班里最优秀的女生沈佳宜。只要他不认真学习,沈佳宜就会用钢笔戳他的衣服。在沈佳宜的监督和鼓励下,柯景腾的成绩就像芝麻开花节节高,渐渐地,他也喜欢上了气质优雅的沈佳宜。但是柯景腾却不敢向心爱的女生表白,因为几乎被所有男生喜欢的沈佳宜对追求她的男生一律有一种反感,她只想好好学习,不希望别人介入自己的生活。但是,为何沈佳宜唯独愿意把心事与柯景腾分享呢?她对他究竟有没有别样的感觉呢?柯景腾暗恋沈佳宜八年最终能否修得正果呢?。昭和30年,作家横沟正史正在构思一部以童谣为引子的侦探小说,适逢金田一耕助前往小村庄休假,横沟便拜托他顺便收集一些儿歌回来。金田一一踏进村子便听到手毬歌以及年轻人清池歌名雄的歌声,大家正在为红歌星大空由加利——原名别所千惠——的衣锦还乡作准备。爱嚼舌头的村长告诉金田一大空由加利是20年前的嫌疑杀人犯诈欺师恩田与别所的私生女,根据源次郎之妻青池有香的口供,20年前,龟汤旅馆的老板青池源次郎神秘被杀是因为对恩田的诈欺产生了怀疑,现今恩田仍旧下落不明。
不久,村长被杀。继而先后与歌名雄有过婚约的文子、泰子亦遭到杀害,她们全是恩田的私生女,一切都跟许久以前的手毬歌有关。而目前所听到的手毬歌少了最后一段,金田一判断还有最后一个受害者,而同是私生女的别所千惠最为危险。当得知源次郎当年是名噪一时的无声电影配音员时,金田一开始怀疑当年的案件,死去的人真的是源次郎吗?此时又有一个女子被害了,不过不是别所千惠……。