A novela está ambientada na Barcelona da posguerra, entre 1945 e 1956. Daniel Sempere é un rapaz de 10 anos orfo de nai e fillo dun libreiro. No verán de 1945 o pai lévao ao Cemiterio dos Libros Esquecidos, unha vella biblioteca cunha gran cantidade de libros abandonados e coidados con agarimo por un pequeno número de iniciados. Conforme á tradición, cada vez que alguén leva un novo iniciado, este ten dereito a levar un libro, que debe coidar como a vida propia. Daniel escolle La sombra del viento, de Julián Carax, que le esa mesma noite na casa. Abraiado, procura outros libros do mesmo autor, pero non logra atopar ningún. Todo o que consegue son historias sobre un home estraño que se fai chamar Laín Coubert (como un personaxe do libro que resulta ser o Diaño) que persegue os libros de Carax para prenderlles lume.
Nese punto a novela convértese nunha historia dentro doutra. Daniel, xa adolescente, procura outras obras de Julián e descobre a historia do autor.