民國二十六年，上海。
夜色如墨，月光稀薄，梧桐雨巷更顯幽深寂靜。這條巷子很長，兩旁栽滿了法國梧桐，每當起風時，樹葉沙沙作響，仿佛在低語。巷子儘頭，有一棟三層小樓，紅磚砌成，是這一帶有名的私家偵探所——“梧桐事務所”。
此時，事務所內仍燈火通明。一個身穿長衫，頭戴禮帽，麵容清臒的中年男子正伏案疾書，他便是事務所的主人，人稱“梧桐神探”的沈梧桐。
沈梧桐自幼聰明過人，早年留學日本，專攻法學與刑偵，回國後在上海灘開設了這間事務所，憑借過人的智慧和膽識，破獲了無數奇案，聲名鵲起。
“砰砰砰——”一陣急促的敲門聲打破了夜的寧靜。沈梧桐放下筆，皺了皺眉，起身開門。門外站著一位身著旗袍，麵容姣好的女子，她神色焦急，眼中帶著淚光。
“沈先生，求您救救我！”女子一進門便跪倒在地，泣不成聲。
沈梧桐連忙將她扶起，讓她坐在沙發上，又倒了一杯熱茶遞給她。待她情緒稍穩，才緩緩問道：“姑娘莫急，慢慢說來，究竟發生了何事？”
女子接過茶杯，雙手微微顫抖，哽咽著講述了她的遭遇。她名叫林婉兒，是巷子儘頭那棟三層小樓的主人，也就是沈梧桐的鄰居。林婉兒自幼喪父，與母親相依為命，一年前母親因病去世，留下她獨自一人守著這棟祖業。
林婉兒說，昨晚她參加了一個宴會，回來時已經很晚，便直接回房休息了。可今天一早，她卻發現家中的珠寶首飾不翼而飛，更可怕的是，客廳的地板上還躺著一具男屍，正是她家的仆人阿福。
阿福是林婉兒母親生前的得力助手，為人忠厚老實，做事勤懇，從未有過任何不良記錄。林婉兒怎麼也想不明白，他為何會慘死在自己家中，而那些珠寶又去了哪裡？
聽完林婉兒的敘述，沈梧桐眉頭緊鎖，心中已有了幾分猜測。他安慰了林婉兒幾句，讓她先回去休息，自己則帶上工具，前往現場勘查。
來到林婉兒家，沈梧桐仔細檢查了現場，發現門窗緊閉，沒有被破壞的痕跡，室內也沒有打鬥的跡象，阿福的死狀十分安詳，仿佛是在睡夢中被人殺害。
沈梧桐又仔細檢查了阿福的衣物和身體，發現他衣兜裡有一張皺巴巴的紙條，上麵寫著一行小字：“午夜時分，梧桐樹下見。”字跡歪歪扭扭，顯然是匆忙之中所寫。
沈梧桐心中一動，這張紙條或許就是解開謎團的關鍵。他抬頭望向窗外，隻見月光透過梧桐樹的縫隙灑在地上，斑駁陸離，心中頓時有了計較。
午夜時分，沈梧桐獨自一人來到梧桐雨巷的儘頭，那裡有一棵最為高大的梧桐樹。他躲在暗處，靜靜地等待著什麼。
不一會兒，一個鬼鬼祟祟的身影出現了，他四處張望了一番，確認無人後，便走到梧桐樹下，從懷裡掏出一個鼓鼓囊囊的布袋，放在地上，又從衣兜裡掏出一張紙條，貼在樹乾上，然後匆匆離去。
沈梧桐見狀，連忙上前查看，隻見那張紙條上寫著：“珠寶已取，速來取錢。”而那個布袋裡裝的，正是林婉兒丟失的珠寶首飾。
沈梧桐心中冷笑，看來這個幕後黑手已經迫不及待想要拿到錢了。他收起布袋和紙條，決定順藤摸瓜，找出真凶。
第二天，沈梧桐在報紙上刊登了一則啟事，說自己手中有一批價值連城的珠寶首飾，想要出售給有緣人。啟事一出，立刻引起了轟動，不少人紛紛前來詢問。
沈梧桐一一接待了他們，卻並未發現什麼可疑之處。就在他準備放棄這條線索時，一個神秘人物出現了。
這個人自稱是珠寶商人，名叫趙明輝，他開出的價格十分誘人，讓沈梧桐不禁有些心動。不過，沈梧桐並未立刻答應他，而是提出要先驗貨再交錢。
趙明輝爽快地答應了，約定好交易的時間和地點後，便離開了。沈梧桐看著他離去的背影，眼中閃過一絲狡黠的光芒。
交易當天，沈梧桐帶著一個空盒子來到了約定的地點，那裡是一個廢棄的倉庫。趙明輝早已等候多時，見到沈梧桐，他立刻迎了上來，迫不及待地想要驗貨。
沈梧桐打開盒子，趙明輝一看，頓時臉色大變，盒子裡哪有什麼珠寶首飾，隻有一張紙條，上麵寫著：“珠寶已歸原主，真凶就在眼前。”
趙明輝還想狡辯，卻被沈梧桐一把揪住衣領，按在地上。原來，沈梧桐早就料到趙明輝會現身，便故意設下此局，引他上鉤。
經過一番審問，趙明輝終於交代了實情。原來，他根本不是什麼珠寶商人，而是林婉兒家的一個遠房親戚，因為家境貧寒，一直嫉妒林婉兒的財富。
那晚，他趁林婉兒不在家，潛入林家，想要偷走珠寶。不料，卻被阿福撞見。阿福忠心耿耿，想要阻止他，卻被他殘忍殺害。
事後，趙明輝將珠寶藏在了梧桐樹下，並留下紙條，想要引誘沈梧桐前來，再趁機將他殺害，奪走珠寶。沒想到，沈梧桐早就看穿了他的計謀，將他一網打儘。
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