在東京的一個靜謐小區裡，發生了一起看似普通的命案。一位年邁的婦人被發現死於家中，警方初步判斷為意外，但隨著調查的深入，一個名字開始浮出水面——石神哲哉。他是一位數學老師，平時沉默寡言，生活簡單規律，與這起案件似乎毫無關聯。

然而，當警方開始追查時，卻發現這起案件遠比表面看起來複雜。石神不僅對受害者有極深的了解，更在關鍵證據上表現出異常的知識。他的行為讓警方產生懷疑，最終將他列為主要嫌疑人。

就在審訊即將展開之際，一名名叫湯川學的物理學教授突然出現。他並非警方人員，卻以一種近乎冷靜的態度介入此案。他與石神曾是大學同學，彼此之間有一段複雜的過去。湯川的出現，不僅改變了案件的走向，也揭開了石神內心深處的秘密。

原來，石神一直暗戀著鄰居的單親媽媽——花岡靖子。為了保護她，他不惜設計一場精心策劃的犯罪，將真正的兇手掩蓋起來。他的「獻身」並非出於愛，而是對自己無能為力的絕望。他用數學的邏輯與推理，構築了一道堅不可摧的謊言，只為讓所愛的人免受傷害。

故事的高潮來臨時，湯川與石神展開了一場沒有硝煙的戰爭。他們不是敵人，卻必須面對彼此的信念與價值觀。湯川試圖揭開真相，而石神則堅持自己的選擇。最終，真相雖然浮出水面，但石神的犧牲與執念，卻讓人無從評價。

《容疑者Xの獻身》不僅是一部推理小說，更是一場關於愛、責任與自我救贖的深刻探討。它告訴我們，有時候最可怕的並不是罪惡本身，而是人們為了掩蓋錯誤而做出的選擇。