Mort à La Fenice relate l’enquête du commissaire Guido Brunetti sur la mort par empoisonnement au cyanure du célèbre chef d’orchestre allemand Helmut Wellauer au milieu d’une représentation de La Traviata à l’opéra de Venise, La Fenice. Brunetti apprend que Wellauer est un scélérat. Pire, Brunetti apprend que Wellauer était un pédophile, violant des jeunes filles de 12 ou 13 ans. Brunetti se rend compte que la femme de Wellauer l’a empoisonné parce qu’il a violé sa fille par un précédent mariage, ne le tuant pas mais le rendant sourd. Wellauer prend le cyanure lui-même, après avoir réalisé que sa perte auditive est permanente et grave, et Brunetti aide la veuve à dissimuler ses méfaits pour le bien de sa fille.
Après le deuxième acte de La Traviata, le célèbre chef d’orchestre Helmut Wellauer ne revient pas sur scène. Il est dans les coulisses, empoisonné. Le commissaire Guido Brunetti est appelé et, examinant la scène, il découvre que du cyanure a probablement été mis dans le café de Brunetti. La belle veuve de Brunetti, Elizabeth Wellauer, trente ans plus jeune que son mari, est bouleversée et Brunetti la renvoie chez elle. Il parle avec les chanteurs. La soprano principale, Flavia Petrelli, lui ment en lui disant qu’elle n’a pas parlé avec le chef d’orchestre pendant la représentation. On l’a vue, cependant, entrer dans la loge du chef d’orchestre.
Brunetti découvre que Wellauer était moraliste et avait des préjugés contre les homosexuels. Il a renié un accord avec le réalisateur gay pour placer un de ses amis dans une performance, citant qu’il n’avait pas besoin d’honorer un accord avec quelqu’un qui est gay. Il a également menacé de parler à l’ex-mari de Flavia de sa liaison lesbienne avec l’archéologue millionnaire américain Brett Lynch, afin que l’ex-mari violent de Flavia puisse obtenir la garde de leurs enfants. Brett admet que Flavia a vu le chef d’orchestre pendant l’entracte et qu’ils se sont disputés au sujet des menaces.
Pendant ce temps, Brunetti apprend que Wellauer était peut-être un nazi et était définitivement un coureur de jupons. Il entend parler de problèmes avec une chanteuse d’opéra désormais âgée, Clemenza Santina. Il va voir la chanteuse, qui vit dans la misère, mais elle refuse de lui parler du fond de sa haine envers Wellauer. Brunetti apprend d’un journaliste l’histoire selon laquelle Wellauer a imprégné la sœur de Clemenza, décédée des suites d’un avortement illégal. Brunetti découvre également que Wellauer était distrait avant sa mort, semblait séparé de sa femme et a appris des médecins qu’il devenait sourd.
Wellauer a mis ses menaces à exécution envers Flavia, car une lettre vient de l’avocat de son mari, menaçant d’agir. Brunetti réconforte Brett, lui disant qu’ils n’ont pas de cas sans le témoignage de Wellauer. Puis il rend à nouveau visite à Clemenza et découvre la véritable histoire. La sœur de Clemenza n’avait que douze ans, et elle a été violée et imprégnée par Wellauer alors qu’il avait une liaison avec Clemenza. En rassemblant les pièces, Brunetti se rend compte qu’Elizabeth Wellauer, après avoir découvert que son mari a abusé sexuellement de sa fille d’un précédent mariage, a empoisonné Wellauer avec des antibiotiques pour le rendre sourd. Réalisant que sa musique avait disparu, Wellauer s’est suicidé. Brunetti rapporte la mort simplement comme un suicide, ne voulant pas entraîner la fille d’Elizabeth Wellauer dans une affaire judiciaire blessante.