Hôtarô Oreki, fraîchement arrivé au lycée, a un seul objectif : mener une vie aussi calme et sans effort que possible. Malheureusement, ses jours paisibles prennent fin lorsque sa soeur lui demande d'intégrer le club de littérature pour le sauver de la dissolution. En arrivant dans la salle du club, il découvre une autre première année, Eru Chitanda, qui semble déjà en faire partie. Hôtarô se laisse embarquer par la curieuse et énergique Chitanda dans une affaire de « chambre close ». Parviendront-ils à résoudre ce mystère ?

Hôtarô apprend enfin pourquoi Chitanda a rejoint le club de littérature classique : elle souhaite élucider une affaire vieille de 45 ans impliquant son oncle. Sous l'insistance de Chitanda, Hôtarô accepte à contrecoeur de l'aider. Accompagnés des deux autres membres du club, Satoshi et Mayaka, ils se plongent dans la résolution de ce mystère fascinant. Que pourrait bien révéler cette affaire enfouie depuis tant d'années ?

Alors que Chitanda, Fukube et Ibara ont tous travaillé sérieusement et élaboré des hypothèses pour résoudre le mystère fascinant de l'« incident » qui a eu lieu 45 ans plus tôt, Hôtarô est mis dans une mauvaise posture, car il n'a rien à proposer. Cependant, conscient de l'importance que revêt cette affaire pour Chitanda, il assemble rapidement toutes les pièces du puzzle dans son esprit et, grâce à son don de déduction hors du commun, est sur le point de résoudre le mystère.

En avant-première du festival du lycée, une élève invite Hôtarô, Eru, Mayaka et Satoshi à visionner le film produit par les élèves de son club cinéma afin de recevoir leur avis. Très amateur, le film s'achève brutalement sur l'assassinat mystérieux d'un des protagonistes. L'élève du club cinéma précise alors sa demande à Eru et à ses camarades : qui, selon eux, est le coupable du meurtre commis dans le film ?

Eru, Mayaka et Satoshi ont chacun donné leur interprétation du film produit pour le festival du lycée et leur avis sur le réel meurtrier. Après avoir entendu chaque théorie, Hôtarô n'est pas convaincu, et il explique à Irisu Fuyumi pourquoi. Impressionnée par la justesse de ses remarques, elle est convaincue que Hôtarô est la personne qu'il lui faut pour élucider le meurtre et lui demande de trouver la bonne explication.

Contraint par sa soeur, Hôtarô se retrouve à devoir travailler en tant que surveillant à la piscine municipale. Dès qu'il l'apprend, Satoshi décide de lui rendre visite au travail avec Eru et Mayaka pour le taquiner. Mais pendant cette visite inopinée, un groupe de collégiennes vient demander à Hôtarô de retrouver des boucles d'oreilles disparues. Peu après commence enfin le festival culturel du lycée Kamiyama, et avec lui l'arc de « L'Ordre de Kudryavka » !