En 1672, pendant le règne de Louis XIV, une liasse de lettres est découverte. Écrites par la marquise de Brinvilliers, elles révèlent une affaire criminelle invraisemblable : non contente d'avoir empoisonné son propre père afin d'en spolier la fortune, la marquise y reconnaît également avoir tué ses deux frères pour être l'unique héritière. Elle est exécutée puis brûlée, et, selon les mots de Madame de Sévigné, "quelque humeur empoisonnante" se saisit de Paris. Nicolas de La Reynie, le premier lieutenant général de police de Paris, est chargé par le roi d'enquêter non seulement sur l'affaire, mais aussi sur une épidémie supposée d'empoisonnements, de messes noires et d'autres pratiques occultes impliquant des membres parfois très éminents de la Cour. 'Quelque humeur empoisonnante', qui suit l'enquête de La Reynie, révèle les dessous de cette affaire fascinante et nous plonge dans un monde en transformation, où la torture et la sorcellerie côtoient la naissance de la justice moderne.