En 1975 el escritor Harry Quebert se desplaza a Aurora (New Hampshire) para escribir una novela y allí se enamora de Nola, una adolescente soñadora y adorable. Pocos meses después ella desaparece. En 2008, el también escritor Marcus Goldman, amigo y discípulo de Quebert, comienza a escribir un libro sobre la historia de amor de Quebert y Nola con el propósito de demostrar la inocencia de su maestro, en cuyo jardín acaban de aparecer, treinta y tres años después de la desaparición, los restos de la chica.
Goldman entrevista a todos los implicados y colabora oficiosamente en la investigación. Quebert es el primer y principal sospechoso, ya que el manuscrito de la novela que le lanzó a la fama aparece junto a los restos de su amada, pero paralelamente van saliendo a la luz otras verdades: que la joven estuvo de algún modo relacionada con el hombre más rico del estado y con quien le hacía de chófer, que el antiguo jefe de policía ocultó algunas cosas en la investigación que llevó a cabo, que su ayudante pretendía a otra joven enamorada a su vez de Quebert o que la familia de Nola llegó a Aurora desde Jackson dejando atrás un suceso traumático.
A los dos años indicados, 1975 y 2008, se une un tercero, 1998, cuando Quebert y Goldman se conocen. La narración se desenvuelve siempre en uno de esos tres momentos, entre los que Dicker se mueve con habilidad para ir sembrando pistas, resolviendo interrogantes o dando giros a la historia con el ánimo de distraer al lector en cada una de las 660 págs.

