À la fin du XIXe siècle, dans la ville de Witherthurn à l’est des États-Unis, vit l’étrange famille Kilgarvan. Georgina, l’aînée des filles, élève seule ses deux demi-sœurs, la sage Thérèse et fantasque Perdita. Un jour, Georgina va en ville acheter cinquante livres de chaux vive. Peu après, on retrouvera le bébé de sa cousine Abigaïl égorgé près du lit de la mère. Douze ans plus tard, cinq jeunes filles sont retrouvées mortes, atrocement mutilées, près de Winterthurn. Et, à nouveau douze ans plus tard, c’est le pasteur, sa mère et une de ses paroissiennes qui sont assassinés à coups de hache. Xavier Kilagarvan mène les trois enquêtes avec passion, au risque de perdre son cœur et son esprit. A travers lui, on suit avec délice les façons hypocrites et pudibondes de la société américaine du tournant du siècle.
Les mystères de Winterthurn clôt admirablement la trilogie gothique amorcée avec Bellefleur et La Légende de Bloodsmoor.