Na favela Tavares Bastos, Rio de Janeiro, Martinho Toscano foge, desesperadamente, de alguém que quer pôr as mãos na sua investigação. Acaba morto, mas frustra as expectativas do assassino ao ter na sua posse apenas papéis em branco. A pesquisa, que manteve em segredo até das pessoas que o contrataram, continua segura. A morte de Toscano perturba profundamente Tomás Noronha, seu discípulo, que entretanto lida com um casamento fracassado com Constança e a doença cardíaca da filha Margarida, portadora de Trissomia 21. A possibilidade de dar continuidade ao trabalho do mentor torna-se realidade quando é contactado por Nelson Moliarti, da Fundação Américo Vespúcio. Querem a investigação de Toscano e pagam-lhe uma fortuna para a conseguir. Tomás aceita, mas quando é atacado por um desconhecido antes de viajar para o Brasil, começa a pensar que pode ter cometido um erro de avaliação.
Tomás fica a saber que Martinho Toscano pode ter sido assassinado. Agora é o criptanalista que receia pela própria vida e pensa desistir do acordo que fez com Nelson Moliarti e John Savigliano, presidente da Fundação Américo Vespúcio. Enquanto isso, Constança ajuda a viúva de Toscano a quem foi diagnosticado Alzheimer a voltar para casa, depois desta ter tentado, sem êxito, contactar Tomás antes dele viajar para o Brasil. Na faculdade, um plenário dos alunos pelo fim dos símbolos colonialistas gera preocupação entre os professores. Ficamos a saber que a colega de Tomás, Vitória, lidera um grupo de alunos que ataca clandestinamente os símbolos dos Descobrimentos e das figuras esclavagistas.
O cerco aperta em torno de Tomás. Ele tenta falar com a viúva de Toscano, que sofre de Alzheimer e não se lembra de o ter procurado. Só mais tarde, num momento de lucidez, é que Luísa o leva ao jazigo de Toscano, onde lhe mostra um cofre que o marido lhe deixou e um enigma para Tomás resolver. O criptanalista empenha-se em decifrar o enigma, à medida que se envolve cada vez mais com Helena. Vitória é gravemente ferida num confronto com neonazis, numa tentativa de vandalizar o Padrão dos Descobrimentos. Pressionado pela fundação para obter respostas, Tomás viaja para Génova e relaciona o enigma que foi deixado para abrir o cofre com a obra de Umberto Eco, "O Pêndulo de Foucault". A descoberta é interrompida pela chegada de uma misteriosa mulher, Manuella, que lhe quer falar sobre a Fundação mas, ao perceber que estão a ser observados, convida-o a segui-la. Na rua, os dois são perseguidos e Manuella é mortalmente atropelada antes de conseguir dizer o que sabe.
Tomás descobre ligações de Manuella a Savigliano. No regresso a Lisboa, sente-se cada vez mais observado e desconfiado da Fundação, ainda sem imaginar que Diogo o observa através de câmaras de videovigilância e que Helena está ao serviço da instituição. Moliarti fica desagradado com o rumo da investigação, que indica falhas relativamente à teoria de Colombo ser genovês, mas Tomás mantém-se determinado em ir até ao fim. Entretanto, durante um novo ataque à estátua do padre António Vieira, Bruno e Afonso são salvos por Tomás, que os ajuda a fugir da polícia, pondo a sua vida em perigo. Margarida é operada de urgência ao coração, deixando Tomás e Constança em sobressalto. A cirurgia acaba por ser bem-sucedida.
Tomás abre o cofre, mas é incapaz de decifrar toda a informação que Toscano guardava. Uma das pistas leva-o ao Conde Vilarigues, um conhecido de Toscano, que faz referência a um documento presente na biblioteca nacional - o CODEX 632 - que prova a verdade sobre a origem de Colombo. Depois de descobrir as câmaras no seu apartamento, e de Constança lhe contar que apanhou Helena em casa dele, Tomás percebe que está enredado numa teia de mentiras maior e mais perigosa do que alguma vez poderia imaginar. Constança conta-lhe ainda sobre a relação com Diogo e as suas desconfianças sobre ele. Percebemos agora a verdadeira intenção do espanhol: provar que é herdeiro de Colombo. Na impossibilidade de fazerem um acordo com Diogo, a Fundação decide matá-lo, mas constrói um cenário para que todos acreditem na sua fuga e que foi ele o mandante da morte de Toscano.
Tomás decide revelar a verdade ao mundo sobre a origem de Colombo. Regressa à biblioteca Nacional, mas ao requisitar o CODEX 632, percebe que a página fora arrancada. Tomás sabe que a prova pode estar perdida para sempre, mas ao conhecer o espírito de coleccionador de Savigliano decide planear um assalto à fundação com a ajuda de Rodrigo e Vitória. Apesar de alguns sobressaltos, o assalto corre como planeado, mas, no momento em que Tomás se prepara para mostrar as provas ao Governo português, percebe que a Fundação raptou a sua filha. O confronto final com Savigliano e Moliarti transforma-se numa perseguição policial, assim que o inspector Froes intervém com uma equipa da PJ.
