Le jour de Noël, à Paris, Place de Bitche, une main découpée à la scie et accrochée à un sapin est retrouvée par l'équipe du commissaire Rousseau. Pour résoudre cette sombre enquête, sa hiérarchie lui impose l'aide d'une profileuse atypique, Mariella De Luca. Malgré sa forte réticence, Rousseau accepte ce partenariat et semble convaincu que cette main est le troisième meurtre commis par un tueur en série.

Une tête est retrouvée dans les catacombes de Paris. Le commissaire Rousseau et son équipe trouvent rapidement l'identité de la victime. Il s'agit de Maximilien Müller, un artiste renommé. Mais où est le corps ? L'enquête mène la police dans l'atelier du peintre où elle retrouve non seulement le corps nu de l'artiste mais aussi celui d'une femme d'une soixantaine d'années également décapitée. Une tête est retrouvée plus tard mais elle ne peut appartenir au corps retrouvé dans l'appartement. Est-ce un tueur en série ? Les victimes sont-elles liées ?

Une adolescente, Anna, est retrouvée sur les berges de la Seine, égorgée. Le commissaire Rousseau, hanté par les démons du passé, délaisse le commandant Mariella De Luca qui se retrouve seule face à cette enquête sensible et à la mère de l’adolescente, Katia. Rousseau a décidé de reprendre en solitaire l’enquête sur la disparition de son fils, parti il y a cinq ans pour un voyage dont il n’est jamais revenu. Dans un Paris automnal et crépusculaire, des personnages se côtoient, hantés par leurs quêtes respectives, tandis que le meurtrier continue de tuer. Rousseau parviendra-t-il à trouver un second souffle pour diriger à nouveau son équipe et redonner à Mariella toute sa confiance pour venir à bout de cette enquête ?

Sur le seuil d'une des pâtisseries les plus réputées de Paris, une jeune étudiante s'effondre... Tuée par balle. Un meurtre inexplicable : pas d'arme du crime, aucun suspect, rien dans le passé de la victime qui permette de suivre la moindre piste. Un meurtre sans mobile. Le crime parfait ? Dans les méandres de la ville lumière, un nouveau défi pour l'inspecteur Rousseau et le commandant Mariella de Luca.