フェルマーの最終定理。330年もの間全世界の数学者が熱狂した数学界最大の難問。1951年、終戦後の日本に、その“悪魔の証明”に挑む若き数学者がいた。名はアンディ・ホムラ。彼の人生と数学界の歴史は、ひとりの大天才、少女・ラマの出現によって動き出す。ホムラの全人生を賭けた証明が始まる！

「神脳のバラ撒き」をきっかけに二人の男がホムラの元へ訪れる。ラマの独自数式が記された雑紙の真価に気が付いた彼らもまた数学者であり、名は蝋亜と炎二郎。ホムラは雑紙の解読作業を二人に共有する、その交換条件として、「フェルマーの最終定理」の研究への協力を提示した。一方、未曾有の数才をもつ少女・ラマは、そのあいだにも……。

「フェルマーの最終定理」への研究に、ラマを参加させるホムラ。自らの想像をはるかに超えていたラマの数才に、ホムラは闘志を燃やしつつも戦慄を覚える。和算家・燈六は、和算が「フェルマーの最終定理」研究において西洋数学よりも先行している可能性を提示する。ありとあらゆる可能性を検証しながら、ホムラは悪魔の証明に挑む。