故事是從刑警草薙俊平和內海薰接辦一件謀殺案，卻查不出死者身份，只好請帝都大學的天才物理學教授湯川學幫忙開始…

湯川在查案期間，發現大學時代的好友，亦即是被譽為百年難得一見的數學天才石神，為花岡靖子的鄰居。

後來石神成為一個不起眼的高中數學老師，過著規律沒意義的生活，在某個關鍵的時間點，一個偶然的機會讓他認識花岡靖子，生活也因為這個偶然而起了變化。

之後，他每天唯一的樂趣就是去固定的便當店買午餐，只為了看一眼在便當店工作的鄰居靖子的身影。
花岡靖子帶著女兒花岡美里，逃離粗暴的前夫，母女兩人相依為命，某天靖子的前夫找上門來，兩人爭執不下之際，靖子失手殺了對方。

此時，石神出現在茫然失措的母女面前，自告奮勇表示願意幫她們收拾善後。他根據自己的邏輯的思考給予二人指示，以製造不在場証明等等…

湯川和石神這兩位大學時代的舊友，又再度相逢，天才物理學家湯川學和天才數學展開的激烈的頭腦激戰…湯川學又該如何突破邏輯思考，解開所有的謎題。

果然是獲得直木獎的最佳小說大獎，就像評委們認為般，小說的詭計成熟度高達百分之九十，“將騙局描寫到了極致”。
 

在最後的十多分鐘，真相原來極為簡單，卻又令人拍案叫絕。

《容疑者X的獻身》的愛情是絕望的、堅強的、非常殘酷的，愛情也是最後的解密關鍵。

我對“純愛”再一次有了另一層深刻的認識，原來世上還有這種自我犧牲的愛情，到底有多愛才能做到這個程度呢？！

我即使再怎樣遠望也找不到答案，還好，我不期待這樣的愛情，這個太沉重…

如果我是花岡靖子，最後我也會跟好作出一樣的選擇，是愛也好，是自責也好，畢竟那才是讓自己心安的一個最好方式…

《容疑者X的獻身》中的湯川學比電視版多了感情的流露，可惜那不是大家期待的愛情，而是和可神間惺惺相惜的友情…