Чарли — взрослый мужчина с расстройством психики, мучительно пытающийся «вписаться» в современный мир. Регулярные попытки Чарли обучиться чтению и письму нелегко ему даются. Его учительница, мисс Киниан, отвозит Чарли в клинику, где доктора устраивают ему «соревнования» с мышью по имени Алгренон. Алгренон, как правило, побеждает благодаря прошлому эксперименту, в ходе которого исследователям удалось значительно развить его интеллект. Тот же эксперимент ставят на Чарли, и поначалу кажется, что результата нет. Вскоре, однако, его мышление становится более упорядоченным, и вот Чарли уже превращается в подлинного гения. Однако Чарли предстоит узнать об эксперименте всю правду — теперь его обуревают противоречивые чувства; герой уже не уверен, что стоило соглашаться на процедуру.