Из газетной заметки леди Дедлок узнает о Джо и приходит к нему, переодевшись в платье своей горничной-француженки. Она дает Джо денег, когда тот показывает ей места, связанные с Немо (по почерку она узнала капитана Хоудона); а главное, Джо отводит ее на кладбище с железными воротами, где похоронен Немо. Рассказ Джо доходит до Талкингхорна, тот устраивает ему очную ставку с горничной Ортанз, одетой в платье, которым воспользовалась леди Дедлок, тайно посещая Джо. Джо узнает одежду, но совершенно уверен, что этот голос, рука и кольца не принадлежат той, первой женщине. Таким образом, подтверждается догадка Талкингхорна, что таинственной посетительницей Джо была леди Дедлок. Талкингхорн продолжает расследование, не забыв позаботится о том, чтобы полиция велела Джо «не задерживаться», поскольку не хочет, чтобы другие тоже развязали ему язык. (Именно поэтому Джо оказывается в Хертфордшире, где заболевает, и Баккет с помощью Скимпола уводит его из дома Джарндиса.) Талкингхорн постепенно отождествляет Немо с капитаном Хоудоном, чему способствует изъятие у кавалериста Джорджа письма, написанного капитаном. Когда все концы сходятся, Талкингхорн рассказывает историю в присутствии леди Дедлок, как бы о каких-то других людях. Поняв, что тайна раскрыта и что она в руках Талкингхорна, леди Дедлок приходит в комнату, отведенную юристу в загородном имении Дедлоков, Чесни-Уолде, чтобы узнать о его намерениях. Она готова оставить дом, мужа и исчезнуть. Но Талкингхорн велит ей остаться и продолжать играть роль светской женщины и жены сэра Лестера до тех пор, пока он, Талкингхорн, в подходящий момент не примет решение. Когда позже он говорит миледи, что собирается открыть мужу ее прошлое, она долго не возвращается с прогулки, и в ту же ночь Талкингхорна убивают в собственном доме. Она ли убила его?
Сэр Лестер нанимает детектива Баккета, чтобы отыскать убийцу своего поверенного. Сначала Баккет подозревает кавалериста Джорджа, который при свидетелях угрожал Талкингхорну, и арестовывает его. Затем множество улик вроде бы указывает на леди Дедлок, однако все они оказываются ложными. Истинная убийца — Ортанз, горничная-француженка, она охотно помогала Талкингхорну выведать секрет своей бывшей госпожи, леди Дедлок, а потом возненавидела его, когда он недостаточно заплатил ей за услуги и, более того, оскорбил ее, пригрозив тюрьмой и буквально выставив из своего дома.
Некий мистер Гаппи, судебный клерк, тоже ведет свое расследование. По причинам личного характера (он влюблен в Эстер) Гаппи пытается добыть у Крука письма, которые, как он подозревает, попали в руки старика после смерти капитана Хоудена. Он почти добивается своего, но Крук умирает неожиданной и страшной смертью. Таким образом письма, а вместе с ними тайна любовной связи капитана с леди Дедлок и тайна рождения Эстер оказываются в руках шантажистов во главе со стариком Смоллоуидом. Хотя Талкингхорн купил у них письма, после его смерти они норовят вымогать деньги у сэра Лестера. Детектив Баккет, третий расследователь, опытный полицейский, хочет уладить дело в пользу Дедлоков, но при этом вынужден открыть сэру Лестеру тайну его жены. Сэр Лестер любит жену и не может не простить ее. Но леди Дедлок, которую Гаппи предупредил о судьбе писем, видит в этом карающую десницу Судьбы и навсегда покидает свой дом, не зная о том, как муж отнесся к ее «тайне».
Сэр Лестер посылает Баккета по горячему следу. Баккет берет с собой Эстер, он знает, что она дочь миледи. В метель они прослеживают путь леди Дедлок к домику кирпичника в Хертфордшире, неподалеку от Холодного дома, куда леди Дедлок пришла увидеть Эстер, не зная, что та все это время была в Лондоне. Баккет выясняет, что незадолго до него из дома кирпичника ушли две женщины, одна на север, а другая на юг, в сторону Лондона. Баккет и Эстер пускаются в погоню за той, что пошла на север, и долго в метель преследуют ее, пока проницательный Баккет внезапно не решает повернуть обратно и отыскать следы другой жещины. Та, что ушла на север, была в платье леди Дедлок, но Баккета осеняет, что женщины могли поменяться одеждой. Он прав, но они с Эстер появляются слишком поздно. Леди Дедлок в бедняцком платье добралась до Лондона и пришла на могилу капитана Хоудона. Цепляясь за железные прутья решетки, она умирает, обессиленная и разоблаченная, пройдя без отдыха сотню миль сквозь страшную метель.
Из этого простого пересказа явствует, что детективная фабула книги уступает ее поэзии.