Une figure locale est retrouvée assassinée sur les bords de la rivière Ardèche par des jeunes kayakistes, sur la commune de Vallon-Pont-d'Arc. L'arme du crime est une pierre taillée datant de plus de 40 000 ans, période correspondant à la présence des hommes dans la grotte Chauvet. Le capitaine de gendarmerie Riad Lekcir, chargé de l'enquête, doit faire équipe avec son homologue de la section de recherche, Manon Ferret-Duval. Une collaboration qui ne l'enchante pas du tout car un passé douloureux les lie. En décembre 1994, parallèlement à la découverte de la grotte Chauvet, Kamel, le frère aîné de Riad, a été arrêté, accusé d'avoir tué les parents de Manon, qui avait 8 ans à l'époque. Kamel s'est suicidé en garde à vue, voyant son alibi s'effondrer...