En 1882, Anne McCarey, infirmière, quitte Londres et un mari violent pour Portsmouth où elle est recrutée dans une institution psychiatrique afin de prendre soin de Monsieur X, un homme au talent de déduction hors du commun. Aidé par un jeune médecin, Arthur Conan Doyle, elle s'emploie à déchiffrer les clefs que livre cet énigmatique patient pour élucider les meurtres qui endeuillent la ville.