北海道沖の島に立つ双之塔は、旧日本軍によって建てられた研究施設で、忌まわしい歴史を孕んだ場所だという。施設に従事していた医学博士は不死について研究をしていたが、閉鎖空間に長期間閉じ込められたことでついに発狂した。施設の研究員を次々惨殺し、その肉を食らって塔の中に生き続けたという。そして、彼は頭部移植を自らの体で成功させ、若い研究員の身体を奪って生きながらえ、今も塔に訪れる若い人間の身体を欲しているという噂だ。そんな曰く付きの場所に集められた探偵・日出最子とその助手・片藁観月を含めたメンバーは、そこで行われていた生物研究によって生まれたとされる、塔の中に眠るある医学的に重要な発明を明らかにするように依頼を受けていた。しかしそんな中、島に集まったメンバーの一人が首を切断されて発見される。そこから次々と首を切られて発見される探偵たち。これは血に飢えた不死身の医学博士の仕業なのか。そして、岩手県沖の島に立つ子之塔でも、同時期に同様の事件が進行していて……。