Le pape qui hurle est un célèbre tableau de Francis Bacon représentant un homme en cage. Quand une représentation en trois dimensions de cette peinture est découverte devant le Palais des Beaux-Arts, le directeur pense à une simple manifestation artistique et la fait déplacer. Mais en manipulant l'objet, les employés découvrent qu'un cadavre est caché sous la glaise. Le commandant Léoni est dépêché sur place au côté d'une séduisante médecin légiste pour éclaircir l'affaire. Il ne tarde pas à apprendre que Denis Hennaut, le responsable du musée, est un spécialiste de l'oeuvre de Francis Bacon et que ce qu'il prenait pour une simple coïncidence pourrait bien être un message personnel. Il décide donc de fouiller dans le passé du riche héritier où la présence d'une jeune femme d'une incroyable beauté va de pair avec tromperie et trahison.