En medio de luces de quirófano y mobiliario metálico, el protagonista busca cambiar su vida junto a un ratón de laboratorio que termina por transformarse en su mejor amigo.

Charly Gordon es un hombre que sufre retraso mental y es elegido por dos científicos para probar un tratamiento que podría triplicar su inteligencia mediante una operación. Sus progresos son comparados en paralelo con los de un ratón de laboratorio llamado Algernón, con el que previamente se ha efectuado el mismo procedimiento.

Charly experimentará una evolución paulatina que lo llevará a convertirse en un genio.  Charlie nos cuenta, a través de sus informes de progresos, no sólo sus avances, sino también sus sentimientos y su propia evolución.

Pero su nuevo coeficiente intelectual no le facilitará la vida y complicará su relación con los demás.  Más tarde observará en el ratón la regresión de los efectos, descubriendo el drama de su inevitable final.