有个叫马仕达的文物修复师，这人痴迷唐代文物。有一回，他在西安古玩市场溜达，瞧见一个骨雕陀螺。摊主跟他说，这玩意儿是从敦煌一个唐代墓穴里挖出来的，上面刻着胡旋舞纹，骨头颜色泛青，摸起来凉飕飕的。马仕达一看就来兴趣了，花五千块把这陀螺拍了下来，当晚就带回家研究。
他拿着布擦陀螺的时候，指尖不小心被骨刺划破了，血渗进了纹路里。到了午夜，这陀螺自己就转起来了，还发出尖锐的啸声，窗外槐树枝叶也跟着动起来，就像有啥东西在偷看他似的。
第二天早上，马仕达发现陀螺停在书桌边，桌面都被烫出了焦黑的旋痕。同事王莉来工作室拿资料，看到陀螺后就神情恍惚，嘴里念叨着：“这声音……像人在哭。”晚上王莉给马仕达打电话，说自己足踝疼得厉害，可去医院检查啥毛病都没有。
马仕达夜里还做了个梦，梦到个赤足舞姬在沙地上转，足踝扭曲得吓人。他一醒，发现陀螺又在转，窗外槐树下还多了一圈白骨碎屑。
马仕达赶紧翻唐代典籍，发现天宝年间，龟兹舞姬阿霓因为拒绝给节度使献舞，被诬陷勾结吐蕃刺客，砍头后尸骨扔到了胡旋窟。他再看那陀螺纹路，里面还藏着《胡旋女》的诗句，这才反应过来，这陀螺就是阿霓的腿骨做的。
王莉又给马仕达打电话，哭着说自己脚自己在转。马仕达跑去医院一看，王莉的足踝都扭成180度了。到了深夜，陀螺又高速转起来，裹着灰白布片形成旋风。马仕达追过去，布片扫过他脚踝，他的脚也开始逆向扭转，他赶紧抄起铁锤砸向陀螺，这才没事了，但脚踝上留下了青紫的淤痕。
马仕达在古籍里找到《河西风物志》残卷，上面说胡旋窟在敦煌鸣沙山北麓，里面壁画画着阿霓最后一舞，残卷里还夹着羊皮地图。凌晨，陀螺还自动拼出一行血字：“骸骨不归，怨随轮转。”马仕达一看，赶紧收拾东西，把陀螺装进铅盒，往西出发了。
穿越戈壁的时候，沙暴来了，铅盒破了，陀螺掉出来，立马就刮起裹尸布旋风，旋风里还浮出半截白骨小腿。沙暴停了，骆驼都跑了，就剩他和水囊、陀螺。晚上他在破烽燧里睡觉，梦到阿霓站在沙丘上，赤足踏出个坑，坑底全是足踝扭曲的骷髅。
走了三天，马仕达总算找到胡旋窟。窟口石碑上刻着“冤骨窟”，里面墙壁上全是抓痕。他拿着火把进去，看到中央石柱上还有锁链，地上都是带螺旋纹的碎骨。这时候陀螺突然发烫，自己飘起来转，裹尸布从裂缝里冒出来，阿霓的幻影也出现了，足踝还是扭曲的，对着他大喊：“汝既知吾冤，何故迟来！”马仕达赶紧跪下磕头，说愿意帮她归骨。
马仕达把陀螺放石柱基座上，按照残卷记载，用自己的血涂抹碎骨。陀螺吸收血珠后就崩裂了，变成骨粉融进地面。阿霓幻影的足踝慢慢复位，旋转也变得轻盈了。她回头一笑，化成流沙掉进窟底。窟顶壁画渗出朱砂，补全了阿霓的面容。
回来路上，马仕达在客栈醒来，发现脚被裹尸布缠着，陀螺碎片飘在空中，还听到阿霓说还有事没了。他一拍脑袋，想起来当年判阿霓死刑的节度使后人在敦煌开古玩行呢。夜里他就潜入库房，把陀螺碎片撒在账本上。第二天，掌柜就被发现死在库房，脚都绞进地板里，墙上还画着旋转舞姬的轮廓。
半年后，马仕达又回到胡旋窟，壁画上的阿霓眉眼柔和，窟里也没怨气了。他把这事儿写成册子，扉页抄了白居易的诗：“心应吐哺露，口齿衔雷霆。”他合上册子，窗外传来铃铛声，就像有人跳着胡旋舞走远了。夜风一吹，书页停在残卷地图背面，上面浮现一行小字：“怨消骨归，舞息魂安。”