Мелодия убийства Валерия Шарапова рассказывает о событиях начала 1950-х годов в санатории под Кисловодском. Главным героем выступает майор Павел Зверев, начальник оперативного отдела из Пскова, который приехал сюда на отдых. Во время выступления на сцене умирает незрячий саксофонист Прохор Глухов. Смерть музыканта кажется случайной, но Зверев подозревает, что это убийство. Он берет на себя руководство расследованием вместе с местными сотрудниками правоохранительных органов.

Выясняется, что причину смерти составил мундштук саксофона, смазанный ядом. Майор начинает изучать биографию жертвы, включая тяжелое детство, участие в войне и работу в подполье, но в его жизни нет явных подозрительных обстоятельств. Вопрос о том, кому понадобилось убивать слепого музыканта, становится главным предметом разбирательства....