湯川學高中母校的學弟古芝伸吾和他同樣是科學癡，深信掌握科學的人，就能夠掌握世界。在湯川的指導下，伸吾創立了物理學研究會，之後更追隨湯川的腳步，考進帝都大學。眼看新的天才科學家即將誕生，原本與姊姊相依為命的伸吾，卻因為姊姊的離奇死亡，選擇離開了帝都大學。
悲劇已無可挽回，但這只不過是一個開端。刑警草薙奉命調查自由記者命案，發現竟然與伸吾姊姊的死息息相關，且因牽涉眾議院議員，案情陷入膠著。而伸吾也消失無蹤，警方懷疑他正在策畫危險的復仇計畫。
草薙要求湯川阻止伸吾，湯川相信熱愛科學的伸吾，絕不會利用科學殺人，但隨著伸吾的計畫越來越明朗，湯川也不禁懷疑起自己是否真的了解他。一邊是最驕傲的學生，另一邊則攸關人的性命，夾在中間的湯川，一向引以為傲的理性即將全面崩潰……
科學，是一個中性的詞，會根據使用者的心態，成為助力或是禁忌；信任，也是一個中性的詞，會依照相信的對象，受人讚揚或是唾棄。而「伽利略」系列中足以稱之為中性詞的「湯川學」，在《禁忌的魔術》裡，也將因為公義和私情間的拉扯而變質。
東野圭吾所說「全系列最棒的伽利略」，網友評價「最像人類的湯川學」，讓草薙改觀的「拒絕配合的昔日搭檔」，這些都是湯川學，卻都不是你認識的湯川學，因為以理性出名的他不可能放任學生殺人，不可能會的——
他真的不會嗎？