Gregory Paxton est chercheur en radiologie. Un jour, il apprend que, soixante ans plus tôt, à l'âge de cinq ans, il aurait sauvagement assassiné une fillette de douze mois à peine. Il n'en garde aucun souvenir. Il aurait tué la petite Rose-Aimée parce qu'elle faisait trop de bruit.

À présent, tout est différent dans sa vie : regarder, respirer, manger, dormir, penser, se concentrer. Alors qu'il se trouve à Hiroshima pour étudier les ombres imprimées sur certains immeubles de la ville au moment de l'explosion de la première bombe atomique, une nouvelle image s'imprègne en lui : celle d'une fillette fracassée dans son landau.

Pendant ce temps, Tania, sa femme, habile couturière, confectionne une robe couleur de feu pour une mystérieuse cliente, et Marie, leur fille, parcourt les rues du Centre-Sud à la recherche des lieux où a vécu le poète Denis Vanier, pour qui elle éprouve une irrésistible fascination.
La Petite Rose de Halley est une histoire faite d'explosions, de vents, de tissus, de musiques, de poèmes, qui sont autant de blessures et de secrets.