Le jour de son anniversaire, Walter Sparrow, brigadier de la société protectrice des animaux dans une petite ville, arrive en retard à son rendez-vous avec son épouse Agatha. Celle-ci l’attend dans une librairie de livres usagés, où son regard s’est arrêté sur «The Number 23», un roman tout élimé qu’elle offre à son mari. À la lecture des premiers chapitres de l’ouvrage, Walter se découvre une parenté troublante avec le héros, un détective tourmenté par le nombre 23, sorte de clé de voûte de tous les mystères de l’existence. Un examen numérologique approfondi de sa propre vie plonge Walter dans le même délire obsessionnel, lequel croît au fil de sa lecture. Dans l’espoir de l’aider à retrouver ses esprits, Agatha et leur fils partent avec lui à la recherche du mystérieux auteur du roman.