대학원생 구리스가와 아리는 매일 밤 '이상한 나라'에 흘러든 소녀 앨리스의 꿈을 꾼다. 어느 날 험프티 덤프티가 떨어져 죽는 꿈을 꾼 직후, 현실에서도 '달걀'이라 불리던 연구자가 옥상에서 추락사한다. 이상한 나라의 등장인물이 죽으면 현실에서 그와 동기화된 인물이 똑같은 방식으로 죽는다는 사실이 드러나고, 이상한 나라에서는 앨리스가 연쇄살인의 용의자로 몰린다. 아리는 자신의 아바타라인 앨리스와 동기 이모리 겐의 아바타라인 도마뱀 빌의 추리를 통해, 시노자키 교수에게 앙심을 품은 진범 히로야마를 쫓는다.