为了寻找失踪的民俗学教授，助手小雪和学长阿守来到深山的“雾隐温泉旅馆”。旅馆里流传着“子夜会有汤女（温泉精灵）现身”的传说。在调查过程中，他们发现温泉的泉眼似乎能映射出人的记忆。当小雪在雾气中看到失踪教授的身影时，她意识到，这个温泉连接的或许是生与死的边界。
小雪在子夜时分独自一人走向禁忌的源头泉眼，她看到了教授在水中向她招手。在她即将踏入时，阿守从背后拉住了她，而水中教授的倒影竟化作了无数白骨。
旅馆老板娘讲述了真实的“汤女”故事：她其实是二战时在此处遇难的护士，死后执念化为守护泉水的精灵，只为不让山下的村庄被瘟疫侵蚀。
旅馆里一位客人泡完温泉后，突然忘记了最近十年的记忆。他惊慌失措地询问“这里是昭和多少年”，众人才发现温泉还有“回溯记忆”的副作用。
小雪在仓库找到一幅古画，画中描绘了古人在此处用温泉举行“唤魂祭”的场景。而这幅画的颜料，被检测出含有现代工业制品，说明画作年代有假。
留宿温泉旅馆的第一夜，小雪听到走廊传来湿漉漉的脚步声。她打开门，只看到一滩水迹通向最古老的“神之汤”，池水中似乎有一张女人的脸在看着她。
失踪的教授给小雪寄了一封没有寄件地址的信，上面只写着一句话：“我在雾隐温泉等你，这里的泉水能映出真相。”小雪与阿守因此启程前往深山。