时值1927年，日本金融危机之际，东京市本乡区团子坂旧书店粹古洞的女老板须永时子被人杀死在家中。警局请来了前警官，现新开业的私家侦探明智小五郎协助侦破此案。嫌疑人有两个：粹古洞的员工斋藤勇，案发时盗窃了死者的钱财；赝品画家蕗屋清一郎，曾受死者所托伪造已故画家大江春泥的作品。为验证两人的证言，明智对二人分别做了心理实验，根据结果判断出凶手是蕗屋，并且通过巧妙的盘问迫使蕗屋招供。十五年前，还只有十五岁的蕗屋就协助其父平田东一参与了当时轰动一时的大型古董艺术品诈骗案“壶中庵事件”。被释放后表面上从事着古董艺术品修复，实际上仍然在进行赝品制造的交易。受旧书店粹古洞的女老板须永时子所托，伪造已故画家大江春泥的传奇作品《不知火（しらぬい）》。事成后，时子又委托他在没有原本的情况下创作出春泥的另一未传世作品《明乌（あけがらす）》，并委派女模特花崎真由美协助他。但事情进展不顺，蕗屋无论如何都无法创作出满意的作品，合约期满后，花崎也离开了。苦恼的蕗屋偶然间发现镜中的自己比花崎更适合成为模特，于是穿上女装，照着自己的样子创作出了《明乌》。事后他偶然得知雇主时子正是当年大江春泥的模特“蝶小姐”，因为无法接受她的存在，愤然将其杀害。