En mars 1862, une femme d'une cinquantaine d'années, la veuve Lerouge, est assassinée sauvagement dans la maison isolée qu'elle occupe à Bougival. Lecoq, un jeune agent de la Sûreté parisienne, est envoyé sur les lieux. Il s’adjoint les services d’un détective amateur, le père Tabaret, pour mener à bien l’enquête qui s’annonce difficile. Tous les indices conduisent à un jeune homme de bonne famille. Les preuves matérielles sont accablantes, l'assassin paraît tout désigné et l'affaire bouclée, quand le doute s'immisce dans l'esprit de Tabaret. Grâce à sa méthode d'investigation psychologique, la lumière va peu à peu se faire sur l'extraordinaire complot qui est à l'origine du meurtre de Bougival.