کتاب ماجرای عجیب سگی در شب، با کشته شدن سگی به نام "ولینگتون" در همسایگی خانه "کریستوفر" آغاز می شود. "کریستوفر" نوجوانی با رفتارهای عجیب است. او به سندرم اوتیسم (در خود ماندگی) دچار است و در مدرسه کودکان استثنایی درس می خواند. کریستوفر به علت این بیماری عجیب و نادر از درک مسائل پیش پا افتاده زندگی ناتوان است، اما هوش خارق العاده ای دارد.
برقراری ارتباط با دیگران برای او بسیار سخت است و حتی پاسخ به ساده ترین پرسش های روزمره آنها آزارش میدهد، اما می تواند عدد ۲ را در ذهن خود به توان ۴۵ برساند، معادلات چند مجهولی ریاضی را به سادگی حل کند و در آزمون سطح عالی ریاضی مدرسه پذیرفته شود! او که اعتقاد دارد سگ ها بهتر از انسان ها هستند، تصمیم می گیرد قاتل سگ همسایه را پیدا کند و او را به سزای عملش برساند و در روند کشف این راز، با ماجراهای زیادی رو به رو می شود.
گرچه کریستوفر پانزده ساله از وجود ذهنی فوق العاده فعال و منطقی بهره مند بود، تعاملات و گوشزد های روزمره برایش معنی چندانی نداشت. او با الگو های ثابت، قوانین و نمودار داخل جیبش زندگی می کرد. اما یک روز ولینگتون، سگ همسایه، کشته می شود و دنیای عمل گرا و کارآمد شخصیت اصلی داستان با تهدید مواجه می شود. کریستوفر تصمیم می گیرد معمای قتل را به سبک کارآگاه مورد علاقه اش شرلوک هلمز، حل کند. اتفاقات بعد از این ماجرا، رمانی خنده دار و گزنده را می آفریند که در تصویر سازی شخصی که موهبت و مصیبتش ذهنی است که معنی همه چیز را به صورت عینی و ظاهری درک می کند، بسیار موفق عمل می کند.
در پی کشته شدن «ولینگتون» سگ خانم «شیرز» که در همسایگی خانوادهی بون زندگی میکند، کریستوفر تلاش میکند که علت مرگ آن سگ را جویا شود و به کشف این موضوع بپردازد. هرچند که او مجبور میشود یک شب را در ادارهی پلیس بگذراند، چرا که کریستوفر به پلیس حمله کرده و پلیس در شب اول به او مشکوک شده است! کریستوفر تصمیم میگیرد دست به کار شود و یکه و تنها به جستجوی این معما برود، بنابراین دفترچهای تهیه میکند و کار خود را با پرسوجو و جمعآوری شواهدی از همسایگان در مورد ولینگتون آغاز میکند. او همواره میخواهد که قاتل سگ پیدا شود و هرچه سریعتر به سزای عملش برسد. در طول این داستان، او به رمز و رازهایی در مورد مادرش نیز پی میبرد و به طور کلی مجموعه اتفاقهایی که برایش رخ میدهد، او را قویتر و شجاعتر میکند و اعتماد به نفس او را بسیار افزایش میدهد.