Il giovane protagonista, Daniel Sempere, vive con il padre, proprietario di un modesto negozio di libri usati, a Barcellona. Daniel, che è anche la principale voce narrante del romanzo, si sveglia all'alba del suo undicesimo compleanno angosciato perché non ricorda più il volto della madre,deceduta alla fine della guerra a causa del colera. È il 1945. La stessa mattina, il padre lo porta nel Cimitero dei Libri Dimenticati, una labirintica e gigantesca biblioteca, nella quale vengono conservati migliaia di volumi sottratti all'oblio.

Qui lo invita, secondo tradizione, ad adottare uno dei libri e a promettere di averne cura per tutta la vita. La scelta ricade su L'ombra del vento dello sconosciuto autore Julian Carax. Daniel ne è rapito, e legge il libro tutto d'un fiato. Il suo entusiasmo lo porta a cercare altri libri dello stesso autore, ma scopre che quella in suo possesso potrebbe essere l'unica copia sopravvissuta di tutte le opere di Carax. Un uomo misterioso, dalle fattezze macabre, da anni ne cerca gli scritti per darli alle fiamme. Si fa chiamare Laìn Coubert, personaggio presente anche nei libri dello scrittore, dove rappresenta il Diavolo in persona.

Tutte le vicende e le ricerche di Daniel si intrecciano con la storia della decadente Barcellona, ferita dalla guerra civile e dal franchismo, raffigurata spesso con toni foschi e sotto una pioggia battente.Daniel inizia a indagare sul mistero riportando alla luce storie di famiglie distrutte, amori fatali, infanzie difficili, incondizionata amicizia, lealtà assoluta e follia omicida. Una ricerca che dura un decennio e che accompagna Daniel nella sua crescita, fino a quando diventa un uomo; una ricerca che mette in evidenza tutta una serie di eventi e circostanze simili a quelli della vita di Carax. Un parallelismo che sconvolge e turba.