El relato empieza en los primeros días del verano de 1945 cuando el padre de Daniel Sempere lleva a su hijo al Cementerio de los Libros Olvidados haciéndole prometer que no hablará con nadie sobre ese lugar excepto con su difunta madre. Al llegar allí, Daniel descubre una infinidad de libros de los que ya nadie se acuerda y, al azar, elige uno de ellos: “La Sombra del Viento”.

Al empezar a leer ese libro empieza a interesarse por su autor, Julián Carax, y decide descubrir algo sobre su vida. Al preguntar a su padre, que tiene una librería, este le responde que nunca ha oído hablar de él. Así que su padre, como ve el entusiasmo que tiene por saber algo más sobre Carax, le lleva a ver a Gustavo Barceló, un amigo suyo que sabe mucho de libros. Barceló, al ver el libro, lo primero que quiere hacer es comprárselo y aunque le ofrece una gran cantidad, Daniel se niega, así que desde ese día empieza a caerle bien a Barceló por su valor.

Un Nuevo Amor y un Misterio por Resolver

Un día Barceló invita a Daniel a su casa para hablarle sobre Carax y ese fue el día que conoció a su sobrina Clara, de la que se enamoró en cuanto la vio. En realidad era ella quien debía de hablarle sobre Carax y como era ciega Daniel iba cada tarde a su casa a leerle libros y hablar con ella. Un día descubrió a Clara y a Neri, su profesor particular de piano, haciendo el amor y desde ese día dejó de ir a verla e intentó olvidarla.

Fue entonces cuando conoció a Fermín Romero de Torres, un vagabundo muy simpático que le ayudó y al que, más tarde, le dio trabajo en la librería de “Sempere e hijo”. A medida que Daniel y Fermín se fueron conociendo se hicieron grandes amigos y empezaron a investigar juntos sobre la vida de Carax. Se hicieron tan amigos que se contaban sus secretos más íntimos y fue entonces cuando Fermín le contó a Daniel que había un inspector llamado Javier Fumero que iba tras él desde hacía mucho tiempo y que había que tener cuidado con él.

Investigando, Daniel conoció a Nuria Montfort, la hija del portero del Cementerio de los Libros Olvidados, la cual sabía más cosas sobre Carax de las que le quiso contar, pero más tarde en otra de sus visitas se lo termina contando. Una noche, conoció a un siniestro hombre con la cara deformada por unas quemaduras que se hacía llamar igual que el personaje que representaba al demonio de el libro de “La sombra del viento”, Laín Coubert. Ese hombre se fue cruzando por su vida a medida que iba investigando cosas sobre Carax y por lo visto no quería que descubriera nada más.

Pero aun así Daniel no se rinde y sigue investigando y descubre que el gran amor de Carax fue Penélope Aldaya, pero que nunca pudieron estar juntos. Mientras tanto, Fermín va conquistando a Bernarda, la criada de Clara y Barceló, y ella se va enamorando de él.

Las Piezas del Rompecabezas

Daniel y Fermín siguen descubriendo cosas sobre Carax y descubren que su padre era sombrerero y que su madre se llamaba Sophie y era profesora de piano. También descubren que iba al colegio de San Gabriel gracias a Ricardo Aldaya, el padre de Penélope y Jorge, y que allí se hizo amigo de Jorge, Miquel Moliner y Javier.

Sin casi darse cuenta, Daniel se fue enamorando de Beatriz, la hermana de su amigo Tomás Aguilar. Daniel y Bea se fueron viendo a escondidas en la antigua casa de los Aldaya, donde perdieron la virginidad. Un día Daniel llegó a la casa antes que Bea y la recorrió para ver si podía descubrir algo más sobre Carax y al bajar al sótano descubre allí dos ataúdes, uno pequeño y otro más grande en el que había inscrito el nombre de Penélope Aldaya. Tomás, al descubrir que Bea, que tenía un prometido en la mili, está con su amigo Daniel le da una paliza y le dice que si le hace daño se las verá con él. Pero como Daniel esta preocupado por Bea, ya que hace tiempo que no la encuentra, vuelve a casa de Tomás y pregunta por ella y entonces descubre que se ha escapado y que está embarazada de él.Un día, Fermín y Daniel salen a investigar más y en el camino de vuelta a casa se encuentran con Fumero y sus dos secuaces y le dan tal paliza a Fermín que le dejan en un estado crítico. Pero aun teniendo tantos obstáculos por medio Daniel sigue con su investigación cuando lee en el periódico que Nuria Montfort a sido asesinada y , según el periódico, por Fermín Romero de Torres. Pero Daniel consigue descubrir que no ha sido Fermín sino Fumero. Así que decide ir a casa de Nuria y al llegar descubre allí a Isaac, el padre de ella, que al verle le entrega una carta escrita por Nuria. Al leerla des-cubre toda la verdad y la historia de Julián Carax. Julián después de no poder escapar con Penélope decide irse solo a París. La causa de que Penélope no pudiera irse con él es porque como la madre de Penélope la descubrió haciendo el amor con Julián, decide contárselo al padre y este la encierra en su habitación con llave sin poder salir para nada. Más tarde el padre de Penélope descubre que ella está embarazada de Julián pero aun así la deja encerrada en la habitación hasta que llega el día del parto y ella muere dando a luz. Pero Julián no se entera de nada de eso y por eso sigue haciendo su vida y escribiendo libros en París. Nuria le conoció porque trabajaba en la editorial que publi-caba sus libro y un día fue a verle a París y fue entonces cuando se enamoró de él y se acabaron acostando. Pero el corazón de Julián era de Penélope. Un día, Julián decide volver a Barcelona y entonces Miquel Moliner, su gran amigo, se hace pasar por él para que le maten y piensen que es Julián el que está muerto. Pero como Julián tiene todo el cuerpo deformado a causa de un incendio que él mismo provocó para quemar sus libros, ya nadie le reconoce y decide hacerse llamar Lían Coubert.Descubierto ya todo el misterio, Daniel va a la antigua casa de los Aldaya, porque es allí donde se esconde Bea, y descubre que  Julián Carax también está allí y que ha estado cuidando de Bea. Al bajar al sótano para ver a Carax aparece Fumero para matar a Carax y empiezan a pelearse con tal mala suerte que al final Fumero acaba disparando a Daniel. Pero Julián no muere y mata a Fumero.Daniel pasa unos días en el hospital pero se recupera y en su estancia en el hospital apa-rece Julián para visitarle y Daniel le da la pluma que le regaló su padre para que siga escribiendo. Al salir del hospital, Daniel se reconcilia con la familia Aguilar y se termi-na casando con Bea.