薰到汤川那里找他帮忙，某酒店发生了一起密室杀人案，现场还有人目击火球出现。汤川跟随薰来到案发现场，被害人是经营简易旅店的矢岛，去世前他曾喝过加安眠药的咖啡，房间地板上还有烧焦的痕迹。有目击者称，当晚曾看见这里出现过火球。 警方调查到矢岛在几个月内买了大量保险，妻子贵子成了嫌疑人，但她有不在场证明。汤川立刻跟薰前去拜访贵子，不过她和有哮喘的女儿秋穗在一起，简单问了几个问题后两人就离开了。再次展开调查时，秋穗来见薰。她说贵子在说谎，其实事发前一天晚上，她在简易旅店看到了火球。 汤川和助手栗林做出了各种各样的火球，可是秋穗说这些都不一样。她觉得母亲最近很奇怪。可是汤川却告诉她不能随意怀疑他人。秋穗很生气，突然犯了哮喘，汤川拿了咖啡给她喝才让她安定下来。薰送秋穗回家，顺便看了一下出现火球的地点。球穗告诉薰她讨厌父亲，可是父母感情很好，所以母亲不可能是犯人。 薰得到新情报后向汤川报告，汤川脑海中马上浮现出了事件的经过，他召集学生，开始准备实验。汤川认为矢岛是自杀，他通过实验证明了这一点。当贵子再次接受调查时，她把所有实情都说了出来，丈夫觉得家境困难，所以才想到了密室杀人换保险金的方法。