Отошедший от дел великий сыщик Шерлок Холмс живёт на маленькой вилле в Суссексе, расположенной на склоне возвышенности, с которой открывается вид на Ла-Манш. Недалеко от его дома находится знаменитая школа. Как-то утром, по дороге на пляж, Холмс встречает директора школы мистера Стэкхерста. Оба видят под обрывом учителя Фицроя Макферсона, страдающего пороком сердца. Пошатываясь как пьяный, он падает и перед смертью успевает произнести: «львиная грива». Тело учителя располосовано, словно его кто-то отхлестал. Тут подходит учитель математики Ян Мердок, нелюдимый, замкнутый человек, подверженный приступам ярости.
Великий сыщик обследует обстановку. Макферсон пробыл на пляже четверть часа. Придя, он разделся, собрался окунуться, но не успел, быстро одел на голое тело макинтош и стал подниматься в гору. Никого на пляже в этот момент не было. В кармане умершего обнаружена записка от женщины. Мистер Стэкхерст сообщает, что между Макферсоном и мисс Мод Беллами были близкие отношения.
Холмс вместе с мистером Стэкхерстом навещают девушку и видят, как из её дома уходит Мердок. На вопрос директора школы, что он там делал, Мердок не отвечает, между ними вспыхивает ссора, и директор увольняет Мердока.
Мод Беллами живёт с отцом и старшим братом. Она готова помочь великому сыщику найти убийцу, несмотря на недовольство родных. Девушка рассказывает, что они с Фицроем хотели пожениться, но скрывали свою помолвку из-за его дяди. Старик мог лишить Фицроя наследства, если бы он женился против его воли. Мердок ухаживал за Мод, но после её помолвки с Фицроем, его отношение изменилось.
Проходит неделя. Великий сыщик теряется в догадках, наводит справки о Мердоке, но никаких результатов не получает. К Холмсу приходит инспектор полиции, который подозревает в убийстве Мердока. Но у великого сыщика появляется идея. Он вспоминает рубцы на теле Макферсона, словно кто-то положил ему на спину раскаленную проволочную сетку.
Разговор прерывают Мердок с Стэкхерстом. Спина Мердока точно в таких же рубцах. Оставив раненного на попечении своей экономки, Холмс ведёт инспектора и Стэкхерста на берег и называет имя убийцы: цианея, или «львиная грива» — медуза, которую принесло течением.
Припомнив последние слова Макферсона, Холмс вспоминает, что когда-то читал о ней. Мердок, который был лишь посредником между Мод и Фицроем, полностью оправдан. Великий сыщик признаётся: из-за сухого полотенца он решил, что Фицрой не купался, и не догадался, что опасность была не на берегу, а в воде. Ему часто приходилось подтрунивать над полицией, а теперь цианея отомстила за Скотланд-Ярд.