Un matin d'hiver, quinze cadavres congelés sont retrouvés à l'intérieur d'un bus abandonné sur le bord d'une route de campagne, dans le nord de la France. Tous portent de beaux vêtements, la mise en scène est macabre. Sandra Winckler est chargée de l'enquête. Elle découvre que ces hommes ont tous été les amants d'une certaine Catherine Keemer, portée disparue depuis trois ans. Celle-ci refait soudainement surface en plein coeur de Lille. Immédiatement hospitalisée, elle ne garde aucun souvenir de son passé, ne se souvient ni de son mari ni de ses deux filles. Catherine Keener a accouché pendant sa disparition : qu'est devenu son enfant ?

Sandra découvre qu'il y a un précédent à l'enquête qu'elle mène. Dix ans plus tôt, un homme a été retrouvé mort dans un bus abandonné. Le corps de sa compagne, portée disparue à la même époque, avait été retrouvé quelques temps plus tard. Elle aussi venait d'accoucher. Sandra fait connaissance avec Christiane Varène, une femme internée dans un institut psychiatrique, qui prétend connaître le meurtrier. Des souvenirs refont surface chez Catherine : elle se rappelle déposer son bébé au pied d'un arbre, dans une grande forêt...

Le cadavre d'une jeune femme est retrouvé au pied d'une éolienne. Elle s'appelait Virginie Drouet. La victime est morte juste après avoir accouché. Sandra apprend que Catherine fréquentait un réseau échangiste sur Internet. Y aurait-elle croisé le tueur ? En immersion, sous couverture, Sandra rencontre Antoine, un homme attachant. De son côté, Catherine fouille de vieilles photos, cherchant à recouvrer la mémoire. Elle reconnaît alors un visage, celui de l'homme qui l'a séquestrée durant ces trois années. Elle décide de lui rendre visite. Sandra s'aperçoit quant à elle que quelqu'un a pénétré dans son appartement...

Sandra refuse d'être mise sous protection policière. Mais son équipe recherche déjà les hommes qu'elle a connus, y compris Eric, le père de ses enfants, dont elle vient de divorcer. Echappant à la surveillance de ses collègues, Sandra continue son enquête en solo. Elle reçoit un appel à l'aide de Catherine, qui retient prisonnier Martin Souriau, l'homme dont elle a reconnu le visage. Confuse, elle soupçonne également Antoine de s'être rapproché d'elle pour mieux la piéger...

Martin Souriau emmène Sandra et Catherine là où, il y a dix ans, le tueur a enfermé sa première victime. Pendant leur escapade, les deux femmes, qui avaient placé un émetteur dans la veste de Martin, laissent ce dernier leur échapper. Il les emmène directement au tueur, lequel, comprenant la manipulation, abat froidement son compère avant de fuir. Du côté de la police, on découvre que celui qui a tué la jeune femme enterrée près de l'éolienne est en réalité une femme, prénommée Audrey Solange. Y a-t-il un lien entre les deux tueurs ? L'enquête avance et désigne un orphelinat situé au Mont-Saint-Michel, fermé depuis de nombreuses années...

Sandra découvre une vieille photo de l'orphelinat. Dessus, les enfants de l'époque et une liste des élèves inscrits. Elle décide de remonter la piste de chacun d'entre eux. Son enquête la conduit jusqu'à un certain Pierre Altman, dont elle rencontre la femme. Alors que Sandra apprend que son mari s'est suicidé, Catherine découvre dans la maison une photo de Pierre Altman en compagnie de Martin Souriau et d'un troisième homme. Qui est-ce ? Sandra se rend auprès de Christiane Varène, la seule personne susceptible de lui donner cette information. Cette dernière lui indique le nom du troisième enfant. Sandra fait des recherches et appelle la personne qui lui fixe rendez-vous chez elle. Sandra s'y rend, accompagnée de Christiane Varène, perdue dans son mutisme infantile...