1888年伦敦，贵族小姐伊丽莎白在祖母的遗物中发现一只黄铜匣，匣盖上的玫瑰浮雕与她颈间的家徽吊坠完全吻合。当她转动花瓣形开关，匣内弹出一只机械夜莺，翅膀振动间飘出张信笺：\"子时三刻，海德公园喷泉。\"笔迹力透纸背，像极了昨夜舞会遇见的机械工程师莱昂纳多。
喷泉旁，莱昂纳多正在调试一台蒸汽风琴。月光照亮他袖口的齿轮刺绣，伊丽莎白认出那是皇家科学院禁止的\"情感共振装置\"。\"这台风琴能将心跳转化为旋律，\"他转动黄铜把手，风琴管喷出的蒸汽竟在空中凝成她的剪影，\"您听，这是我每次见您时的心跳节奏。\"
深夜，黄铜匣突然发出蜂鸣。伊丽莎白发现匣底暗格藏着本日记，字迹属于两百年前的先祖——那位因\"与机械师私通\"被家族除名的女爵。日记中夹着枚齿轮状银戒，戒面刻着\"以黄铜为誓，以蕾丝为约\"，而戒指内侧的凹槽，恰好能嵌入她的指尖。
第二章 齿轮情诗
每周四的下午茶时间，伊丽莎白都会收到莱昂纳多的\"齿轮情诗\"：每首诗都刻在可拼接的齿轮组上，当她按顺序放入黄铜匣，机械夜莺就会唱出对应的小夜曲。她回赠了蕾丝手帕，上面用银线绣着摩斯密码，而线脚的密疏，竟与莱昂纳多设计图的齿轮齿数一致。
莱昂纳多的工坊突遭搜查，伊丽莎白在废墟中找到半具机械人偶，其胸腔内藏着她送的手帕，夹层掉出张诊疗单：\"黄铜中毒已深，需用贵族特有的龙血蔷薇精油为引。\"她这才惊觉，每次拥抱后袖口的铜绿，竟是他为靠近自己而甘受的慢性毒。
贵族宴会上，伊丽莎白的父亲当众焚毁机械夜莺：\"堂堂伯爵之女，岂能与贱民厮混！\"火焰中，夜莺的齿轮翅膀竟自动拼出\"莱昂危\"三字。她冒火抢救，却在余烬里发现枚怀表，表盖内侧刻着莱昂纳多的机械心脏设计图。
第三章 蒸汽迷局
深夜，伊丽莎白潜入父亲的书房，在暗格里发现本《贵族机械禁令》，其中\"情感共振装置\"的发明者署名正是她的先祖女爵，旁边贴着张死亡证明——女爵并非病逝，而是被注射了黄铜毒剂。保险柜里锁着的，是当年导致机械师工坊爆炸的调查报告，真凶栏赫