名探偵・金田一耕助の孫・一は、転校したばかりの不動高校でミステリー研究会に入部、昔から校内に伝わる「あかずの化学室」「血塗られたトイレ」「底なしのプール」などの「学園七不思議」の謎を究明することになった。最近、これらの謎を探るものを殺すと噂されるマント姿の謎の人物「放課後の魔術師」を目撃したという証言が相次いでいることもあり、一の幼なじみ・七瀬美雪や部長の桜樹マリ子。推理大賞を受賞したばかりの真壁誠らの部員は、やる気満々だった。ところが活動を始めた部員は「七不思議」になぞらえて次々と殺され、ついには美雪までも瀕死の重傷を負ってしまう。