Mathieu Vasseur est un agent du Bureau d'enquêtes et d'analyses pour la sécurité de l'aviation civile (BEA). Il est marié à Noémie, travaillant elle aussi dans l'aéronautique. Le BEA est chargé d'enquêter sur un accident aérien exceptionnel et sans précédent : le crash d'un vol Dubaï-Paris à Bellevaux, dans les Alpes de Haute-Savoie. 300 personnes et 16 membres d'équipage étaient à bord de l'avion, un Atrian-800, nouveau long courrier de la compagnie European Airlines, dont aucune n'a survécu à l'accident. Les raisons de la catastrophe sont inconnues. Le BEA analyse alors minutieusement les boîtes noires de l'appareil dans ses locaux de l'aéroport du Bourget. D'abord mis sur la touche par son supérieur hiérarchique, Mathieu récupère la mission après la disparition mystérieuse de ce dernier, au tout début de l'enquête. Acousticien de haut niveau, le jeune homme se lance sur une piste personnelle et n'en démord pas. Ses conclusions débouchent sur un scénario de crash hallucinant, auquel il semble être le seul à croire vraiment. Son obstination finira-t-elle par payer, ou la mènera-t-elle à sa perte ?.