Un psychiatre s'empare d'un cas extraordinaire, qui a trompé la police pendant trente-cinq ans : l'affaire dite du «Grêlé». En 1987, la brigade des mineurs est sur la piste d'un violeur en série à Paris. À la suite de l'audition de jeunes filles approchées, parfois violées, par un homme qui semble être le même, se dessine très vite la piste d'un multirécidiviste. Mais les liens sont difficiles à établir entre toutes ces affaires, les témoignages divergent parfois. Jusqu'au jour où la Crim' s'intéresse à l'une des victimes de cet homme : il se peut que la personne qu'elle traque soit rattachée à un autre cas... Cette fois-ci, il s'agit du meurtre d'une petite fille !
Le psychiatre découvre peu à peu le mécanisme qui s'est mis en place chez le tueur. Les enquêteurs de la Crim' traquent celui qui a commis l'horreur de l'assassinat de Cécile Bloch. Mais l'enquête n'avance pas, l'archaïsme de la police technique et scientifique à la fin des années 1980 est fatidique. Réduits à décortiquer le mode opératoire du tueur et à utiliser son seul portrait-robot, les inspecteurs cherchent, pensent trouver des choses, mais, en réalité, ils s'égarent...
C'est le temps de l'obsession : le psychiatre et les enquêteurs sont hantés par cette affaire sans fin, qui multiplie les fausses pistes. Grâce aux progrès de la police scientifique et à la mise au point de l'ADN, l'affaire du Grêlé prend une dimension tentaculaire. Mais malgré le nombre de cas, d'indices et les nouveaux outils mis à leur disposition, l'affaire dépasse les enquêteurs, et le tueur, lui, court toujours...
Alors que le psychiatre assemble les dernières pièces du puzzle, des enquêteurs parallèles se mêlent à l'énigme du Grêlé. L'enquête officielle, elle, est à l'arrêt depuis des années. Mais un dernier coup de théâtre dans une affaire décidément hors norme éclate ! Le corps de François Vérove est retrouvé dans un petit studio. À ses côtés, une lettre, qui donne les réponses tant recherchées par trois décennies d'enquête...