北海道・某所。 　歴史ある回転式天文台で開かれた周期彗星の観測会。その最中、著名な天文学者・久田原硯が、内側から閂の掛かったドームの中で刺殺された。 完全な密室。外部から侵入した形跡はない。 　だが、床にはわずかなレールの擦り跡と黒いグリスだけが残されていた。 　偶然その場に居合わせたのは、古書店『楠賀奇譚堂』を営む博物学者・楠賀このは。 東大で複数の博士号を修めた"歩く図書館"は、建築学・天文学・博物学・歴史学の知識を武器に、警察と共に密室の真相へ挑む。 妹であり助手の楠賀みなもは、持ち前の観察眼と行動力で姉を支え、ときに鋭い一言で推理を前へ進めていく。 　回転するドーム。 彗星が見える、たった一度だけの角度。 そして、建築そのものを利用した密室殺人。 　知識と論理が交差するとき、星空の下に隠された"一度だけ"の真実が明らかになる。