Une enquête au coeur de Londres, au XIXe siècle Londres, 1892. Des cadavres de chiens sont retrouvés mutilés, le crâne ouvert, dans les tunnels du métro. L'enquête est confiée à Henry Wilkes, flic accidenté et handicapé, relégué loin du terrain depuis qu'il doit marcher avec une canne. Le dossier ne l'enchante guère, mais quand le corps d'une enfant est à son tour retrouvé, au même endroit et mutilé, il prend une autre dimension. William Bennet, un gamin des rues qu'il a recueilli un an plus tôt, l'assiste dans sa tâche. Alors qu'ils explorent les tunnels crasseux du métro, Alice Pickman, une jeune femme issue de la haute société, s'adresse à Henry pour qu'il rouvre l'enquête du meurtre de sa soeur dans le quartier malsain de Lisson Grove, qu'elle estime avoir été bâclée. Au coeur d'une ville en pleine révolution, où se disputent la science et la religion, Henry et Billy, en dignes représentants des Lumières, cherchent à faire éclater la vérité au milieu du fog londonien, mélange de charbon, de mensonge et de perversion...