Ingrid Tollefsen, 31 år og forsker i medicinalfirmaet Forum Healthcare, bliver fundet dræbt på et hotelværelse i Rom. To år tidligere var hendes bror blevet henrettet af bandemedlemmer i en skolegård på Kolbotn.
Efterforskeren i økonomisk kriminalitet, Milo Cavalli, bliver sendt til Rom som norsk repræsentant for efterforskningen. I jagten på at løse mysteriet om søskendedrabene bliver han viklet ind i en sag, som bringer ham fra organiserede kriminelle i Oslos underverden til hårdkogte finanskonger på Wall Street i New York.
Smertehimmel er norske Asle Skredderbergets stærke opfølger til den anmelderroste debut Blødt som metal: Finanskrimien med samme fanskare som den norske TV-serie EXIT.