舞台は1951年、イギリス。絵画のように美しい村の端に佇む、ド・ルース家が500年にわたり守り続けてきた朽ちかけの屋敷「バックショウ荘」で、平穏を切り裂く事件が発生する。
主人公は、11歳の天才少女フラヴィア・ド・ルース。化学、とりわけ毒物に対して異常なまでの情熱を注ぐ彼女が、屋敷の野菜畑で死体を発見したことから、静かな領地は混沌に飲み込まれていく。しかし、これを機にフラヴィアは自らの探偵としての才能に目覚めることになる。
事件の真相を解き明かそうと、恐れを知らぬ好奇心で捜査に乗り出すフラヴィア。だが事態は急転直下、父ハヴィランド(マーティン)が予期せぬ自白をしたことで、彼女は父の汚名をそそぐために奔走することになる。探偵マニュアルのあらゆる知識を駆使し、地元の警察を出し抜くのはほんの始まりに過ぎない。真犯人は依然として野放しであり、次の標的をフラヴィアに定めていた…。