Убит писатель Полонский, печатавшегося под псевдонимом Добрый и создавшего серию популярных романов. В одном из романов Полонский писал о жертвоприношениях некоей секты. Путилин приезжает на место преступления. Полонский был убит у себя дома выстрелом в голову. Револьвер лежит здесь же, а рядом – весьма странное письмо, в котором говорится о тайном братстве, которое вынесло Полонскому смертный приговор за то, что он раскрыл в своем романе подробности совершения обрядов. В кабинете жены писателя Путилин замечает череп, а племянница писателя рассказывает об одном странном случае, произошедшем на даче: Полонский стрелял в кого-то и повторял незнакомое слово – «тулбо».

Зейдлиц рассказывает Ивану Дмитриевичу о монгольском князе Найдан-ване, который был убит в Петербурге. Обстоятельства гибели князя очень похожи на описанные в романе «Загадка медного дьявола». Его убил истопник, который во всем признался, заявив, что убил слугу сатаны. Путилин предъявляет Полонской ордер на обыск. Шкаф, на котором стоит монгольский шкафчик, заперт. Ключ, по словам Полонской, потерян, однако сыщик без труда находит его. Внутри шкафчика находится книга с описанием магических ритуалов. Путилин выясняет, что жена покойного и Клинин – любовники, и подозрения ложатся на Килина. Жена Довганского рассказывает сыщику о статье своего мужа об оживших галлюцинациях – тулбо. Путилин говорит с профессором о красных собаках, монгольском князе и о том, насколько реален роман покойного. В Неве находят труп с пулевым ранением, веревкой на шее и в больничном халате.

В доме Путилиных проходят поминки. Вдова вспоминает, что ее покойный муж страшно мучился – в последнее время романы давались ему тяжело, работа изматывала и сводила с ума. Сидя за столом, Иван Дмитриевич вспоминает, что профессор Довганский сказал, что сюжет «Загадки медного дьявола» неправдоподобен. По словам Петра Францевича, главная причина в том, что буддисты не верят в дьявола. Приходит Зейдлиц и показывает письмо, пришедшее в редакцию газеты: некто Павлов заметил карету с клеенчатым верхом – кучер именно этой кареты стрелял в Полонского. Из кареты вышел человек, чье лицо Павлов не успел рассмотреть. Пассажир и кучер скрылись в подъезде дома с табачной лавкой внизу. Довганский реагирует на эту новость очень бурно.

Путилин решает принять приглашение в Монглию. Шувалову не нравится, как сыщик ведет расследование. Елена Карловна рассказала, что ее муж и любовник спорили, зачем Найдан-ван хочет продать душу дьяволу. Но вместо дьявола к монгольскому князю явился сам Полонский – он загримировался и надел широкий черный плащ с капюшоном и проник в его дом. Полонскому удалось забрать с собой бумагу, подписанную князем – тот попросил у дьявола в обмен на душу вечную жизнь. Затем писателю пришло в голову создать роман о помешательстве – он пришел в психиатрическую клинику, чтобы проникнуться духом сумасшедшего дома. Здесь ему рассказали об истопнике, которому мерещился дьявол. Полонский вытаскивает Афанасия Губина и приводит в дом к Довганским, где подвыпивший профессор рассказывает ему всю правду о споре. Взбешенный Афанасий набрасывается на истопника, и Елена Карловна, защищая мужа, стреляет в Губина.

Яков Семенович Куколев, приятель Путилина, срочно вызывает сыщика к себе: пропала его мать, Марфа Никитична. Лев рассказывает, что барыня захватила с собой теплые вещи, которые никогда до этого не надевала, и бумажник с деньгами. Возможно, она отправилась на дачу, к своему второму сыну. По некоторым причинам Яков Семенович не общается с братом и просит Путилина съездить туда потормошить местную полицию, разузнать, что с матушкой, а по возможности вернуть ее домой. Но к чему такая спешка, если барыня в безопасности? Оказывается, истинная причина в некой вещице, которую Марфа Никитична забрала с собой вместе с деньгами и которую не должен увидеть брат Якова Семеновича.

Яков Семенович убит в Аркадии, так называемом доме свиданий. Вдова Куколева уверена, что муж покончил с собой из-за долгов, а брат предполагает, что Яков жив и инсценировал собственную смерть чтобы сбежать за границу. Путилин склонен верить версии Семена. Проникая в дом Куколевой, он действительно видит пустой гроб, но Шарлотта говорит, что гробовщик ошибся с мерками и гробов два. Иван Дмитриевич получает в конверте один медальон. Еще один медальон он видит на шее баронессы Нейгард.