汴京城内发生了诡谲的帽妖案件。伴随帽妖出现的,还有一首用心险恶的谶谣。由于谶语预测的群魔乱舞一一应验,东京城内人心惶惶,纷纷传言:国之将亡妖孽尽出。天子虽然惊惧,但也察觉此事更像是一桩政治阴谋,于是一边下罪己诏,承认自己失德;一边则暗中招来辞官赋闲中的探案高手直学士包拯,与邪教打过交道的前相文彦博,以及精通奇门术和天文学的司天监少卿杨惟德。杨惟德出于公心,又另行举荐准确预测二月初二日食,此刻远在江南的学生沈括一同参与探案,于是二十四岁的沈括携带他尚未写完的科学笔记赴京。由此,一场怪力乱神与科学实证,阴谋家与科学家的交手正式开始。