故事的主角叫吕哥。他老婆三天前在圣玛利亚教堂失踪了，就留下唱诗班座椅下一枚裂开的翡翠耳坠。吕哥心里急得像热锅上的蚂蚁，就跑到这教堂里来找线索。
这一天，吕哥推开圣玛利亚教堂那沉重的橡木门，就听见晚祷的余音还在穹顶那儿盘旋呢。这时候，神父递给吕哥一张泛黄的设计图，跟他说：“1847年翻修穹顶的时候，建筑师在双曲抛物面结构里嵌入了十二道声学谐振腔，可没人知道它们在哪儿。”吕哥就伸手去摸墙壁，好家伙，指尖突然沾上了铁锈一样的暗红水渍，这跟耶路撒冷哭墙传说里的“圣石流泪”一模一样，把吕哥吓得一哆嗦。
到了午夜巡查的时候，吕哥拿着手电，那光扫过穹顶中央的圣母壁画。嘿，一道新的裂缝从圣母眼角裂开了，就跟双曲线方程f(x)=1\/x的渐近线似的，边缘还渗出透明粘液。吕哥好奇啊，就把录音笔靠近裂缝，这一录可不得了，竟录到他妻子三天前的惊呼：“墙里有手！”紧接着，裂缝里传来复读机一样的回声：“……有手……有手……有手！”那声波震得吕哥耳蜗生疼。吕哥赶紧给声学教授陈明打电话，陈明在电话里警告他：“双曲结构会无限放大特定频率，要是裂缝形成完整谐振腔，能把人骨头都震碎！”
周日弥撒的时候，更邪门的事儿来了。信徒们祈祷的声音被穹顶裂缝吸收、复制、叠加。老教徒李婶念到“求主宽恕我们的罪”，裂缝突然喷出好几百道跟她声线一样的嘶吼：“……罪罪罪罪罪！”信徒们都吓得赶紧捂耳朵，李婶可惨了，耳孔里淌出脑脊液，她的耳膜被共振声波给击穿了。吕哥在忏悔室发现一本1847年的施工日志，上面写着：“为镇压修女暴动，十二名工匠被活砌入穹顶夹层……”
这日志揭开了一段血色真相。原来1847年的时候，怀孕的修女艾琳跟建筑师私通，被判“渎神”。那些暴徒把她钉进没干的混凝土穹顶，十二名工匠因为知道这事，被灌铅封进声学腔。艾琳临终的时候诅咒：“愿你们的祷告变成穿脑毒刃！”这时候，裂缝已经蔓延成克莱因瓶状的闭环，吕哥的脚步声在穹顶被复制成隆隆战鼓，听得他心里直发毛。
陈明检测到裂缝发出40hz次声波，这可是人体器官的共振频率。神父颤抖着诵念《亡灵祷文》，裂缝突然射出尖叫的洪流，声波像无形的绞索勒住神父的脖颈，神父的眼球在颅压下爆裂。吕哥在祭坛下挖出艾琳的遗骸，她骨盆间卡着半具婴尸，颅骨嵌满生锈的声学谐振器。
陈明发现裂缝发出的声波有问题，裂缝发出的声音就像一个共振链。钟楼敲响午夜钟声的时候，裂缝中突然涌出十二道不同的哀嚎：“放我出去……出去……出去！”声浪把长椅都掀翻了，吕哥的耳膜都渗出血丝。陈明惨叫：“它们在用我们的声音当武器！”
当年施暴者的后代都跑到教堂来赎罪。商人吴某跪在艾琳骸骨前忏悔，裂缝骤然喷出他祖父的狂笑：“贱人该死！”吴某的耳道在家族笑声中炸成血洞。吕哥发现骸骨掌心攥着青铜钥匙，插入祭坛锁孔后，地面裂开通往夹层的竖井，内壁全是抓痕，十二具尸骸像钟乳石一样倒吊着。
夹层中央的铅棺里，艾琳的怨灵随着声波具象化。她腹部蠕动，每一声胎动都引发裂缝海啸般的回声。活埋工匠的尸骸突然齐唱《安魂曲》，声波像钻头一样刺进幸存者的耳蜗。施暴者孙辈的头颅在圣歌声中一个接一个爆裂，脑浆都溅到彩窗上。陈明喊破了嗓子：“快毁掉谐振腔！这是莫比乌斯环声场！”
吕哥急中生智，抡起管风琴铜管捅向裂缝交汇点。艾琳的尖啸和工匠的悲鸣在双曲结构中碰撞湮灭，穹顶像摔碎的蛋壳一样剥落。月光下，十二具尸骸化成灰烬，艾琳的灵体托起婴孩走向彩窗裂口。她回头的时候，吕哥耳朵里响起妻子的低语：“谐振腔消失前……快出去！”
教堂在黎明的时候坍塌成废墟。吕哥从瓦砾里爬出来，怀里艾琳的骸骨已经风化得像沙子一样。陈明指着他的耳朵，吓得倒退好几步。原来吕哥的耳道深处，两道微小的双曲裂缝正幽幽旋转。从那以后，吕哥能听见常人听不见的声音，亡魂的絮语、地脉的震颤、月光的嗡鸣。而且，每当有人靠近废墟祷告，瓦砾中总会裂开新的缝隙，把祷词复读成索命的哀歌，就好像这哭墙有了生命，永远都在诉说着无尽的怨念。