原来爱一个人可以如此的深情——《嫌疑人X的献身》
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石神一个满脑子只有数学的高中老师，为了解数学题可以做到废寝忘食忘记时间，当他有一天觉得自己擅长的数学，若不能在相关领域有所发展时，他脑子里每天充斥着死的念头，当他有一天要把绳索套进自己的脖子时。她，出现了，一个扭转他命运的人——花冈靖子（还有她的女儿美里）。从来不被任何美丽吸引，感动和不了解艺术的意义，瞬间他全懂了（难道这就是一见钟情），用他的想法来说，这和求解数学的美感在本质上乃是殊途同归。从此他的生活改变了，没想到世界坐标上还有靖子和美里这两个点，自杀的念头烟消云散，重获新生的喜悦。从此每天最幸福的就是听到她们的说话。
靖子（之前在酒廊上班）母女在公寓住下后，女儿天天按时去上学，靖子在一家名叫“牟天亭”的便当店上班（店主名叫小代子之前也是酒廊女，之后便做了便当店的老板，便把靖子招了过来），石神像往常一样依旧绕远路，只为路过靖子的便当店点一份“招牌便当”。
靖子像往常一样上班，但是今天靖子的前夫那个让他遭受痛苦的男人——富樫慎二出现了，之后更是找到靖子的家里，发生争执，最后富樫被母女两人勒死了。
母女俩陷入了恐慌，母亲想去自首，但是女儿坚决不同意，靖子想要伪装现场但是又不知道怎么做，就在这个时候电话响了，住在隔壁的石神很确定的告诉靖子他知道发生了什么事，并且可以帮助她们，之后石神进入房间看到富樫的尸体后，脑海中开始进行准备完美的逻辑和最佳应对警方询问的防御，他对尸体进行处理，并告诉母女两相应的对策。
很快，尸体就被发现，尸体被毁容，手指也被划烂，还有未烧完的衣服，旁边还有一辆自行车，之后警方（主要是草䕌和岸谷）通过调查知道死者的名字，还知道是靖子的前夫，并找到靖子进行询问，之后在走廊里遇到到了设计这一切的幕后操纵者——石神。
石神之后每天用公用电话打给靖子母女，询问每天发生的事情和警方对她们的询问，并交代相应的对策。之后回家途中，遇到了他的大学同学，同样天才的汤川（物理教授），也是最后识破他计谋的人。
草䕌经常与汤川进行案子的讨论（因为汤川之前帮助警方处理了不少疑难的案子），在这个过程中对案子的看法和角度也发生分歧，汤川认为警方已经陷入了石神为他们设计好的陷阱，故意制造假象和漏洞带着警方脱离真实的调查方向。以至于警方人员依旧在案件外围打转，中间警方对靖子的追求者工藤（一家企业的老板）进行了调查询问，最终确认工藤没有作案时间和动机以及在场的证据。随着时间的推移，汤川有意识的了解案情并接近靖子，最终对石神产生了怀疑。
汤川在与石神的几次交锋中，提到了两个很有意思但是却引人深思的问题。“设计别人解不开的问题和解开那个问题，哪种更难”， “自己想出答案和确认别人的答案是否正确，哪种更容易”。这两个问题既有哲理性又很好的对整个事件做了铺垫。
最终汤川还是找到石神，这一次两人进行了短暂的交谈，汤川把自己的猜测和实验对石神说了出来，并对石神所做的一切进行了相应的解释。石神知道汤川已经看穿了一切，但是真的是这样子吗，不过这次交谈还是导致石神去警察局自首了。在自首之前石神最后打电话告诉靖子给她信箱留了三封信件，并留了纸条告诉靖子信件的用法，以此来应对警察的询问。
这世上没有无用的齿轮，只有齿轮自身能决定自己的用途。
石神自首后，汤川依旧不愿意相信石神会做这样的事，但是石神的说法真的毫无矛盾。等等，如果石神的自首，供述看做是正确无误的解答，从而这么乖乖的相信了，那么代表着警方还是输了。现在最重要的是判断石神提供的答案是否正确。要做的是探寻有没有别的答案，如果除了石神提供的答案别无选择，那样才是真正的结束。随后在与草䕌的交谈中，汤川察觉到了一个严重的问题——“针对自以为是的盲点，看似几何问题，其实是函数问题”，之前草䕌提到过。
掩护不了的时候自然会死心——这是正常人的反应，要坚持到底，继续袒护是至高难题。
汤川找到了靖子并真正的解开了整个事件的疑团，其实石神并不是冒名顶替，他是真凶，发现的尸体并不是她前夫的，而是另外一个人的。当靖子凝视汤川那双眼镜后面悲伤的眼睛时，她蓦然明白了。“汤川为了保护她，做下了另一件杀人命案”。为了拼凑出完整的拼图，这就是石神的杀人逻辑。
故事的最后，汤川与石神进行最后一次交流即将走进拘留室之际，靖子来了，并听到了他们之间的对话，靖子如遭冻结的面容几近崩溃，两眼清泪长流，她走到石神面前，突然伏身跪倒。（她从未遇到过这么深的爱情，原来石神面无表情的背后，竟然藏着常人难以理解的爱）她痛哭道：“不能只有我们得到幸福，不，我该赎罪，我要接受惩罚，我要和石神先生一起接受惩罚，我能做的只有这个，我能为你做的只有这个，对不起，对不起”。
石神一遍摇头一遍一边后退，脸上痛苦的扭曲着。
在这一刻他发出了野兽般的咆哮，咆哮里夹杂了绝望与混乱的哀嚎，仿佛正呕出灵魂。
