Dans le film, une vieille dame est assassinée à Oxford. Son corps est découvert par deux hommes qui se rencontrent à ce moment-là pour la première fois : Arthur Seldom, un grand professeur de mathématique et de logique et Martin, un étudiant qui vient d'arriver dans l'université et qui rêve d'étudier avec Seldom. Rapidement d'autres meurtres ont lieu, tous annoncés par des symboles bien singuliers. Martin et le professeur s'associent pour retrouver les pièces du puzzle. Rien ne sera comme il paraît. L'identité du meurtrier sera une réelle surprise et son motif encore plus.
