1631. Tandis que l'Europe est déchirée par la guerre, la peste fait rage à Florence en dépit des prières et des processions. Le chanoine Cini doit s'assurer que le couvent de San Malteo in Arcetri n'abrite pas, comme on le murmure, des rencontres galantes. Dans ce monastère, il retrouve Galilée, son ancien maître. C'est alors qu'est découvert le corps sans vie d'une jeune moniale au pied du beffroi renfermant la lunette astronomique que Galilée a offerte au couvent. Suicide ou meurtre ? Dans une période marquée par les enjeux de pouvoir et une Inquisition toujours menaçante, le maître et son ancien élève s'emploient à résoudre ce mystère.