La novela comienza narrada por un fugitivo de la justicia, condenado a perpetua, que escribe en primera persona. El formato es el de un diario personal en el cual registra hechos y reflexiones. Hace días que llegó remando a una isla desierta, donde se supone hubo una peste. La narración se inicia porque él estaba solo en la isla hasta que súbitamente aparecieron personas, como si hubieran estado ahí hacía un tiempo. A causa de estos “intrusos” o “habitantes”, él tuvo que abandonar su habitación en el “museo” que está a lo alto de una colina, y esconderse en los bajos, una zona que se inunda y le impide descansar.
El narrador dice que escribe para dejar un testimonio, porque siente que morirá pronto. Se presenta como un escritor. Uno de los libros que planea escribir, en caso de sobrevivir, constituye un elogio de la teoría malthussiana. Un tema que le preocupa es el de la inmortalidad. Dice que esta no se ha conseguido porque la ciencia insiste en mantener vivo todo el cuerpo, en lugar de enfocarse en lo que refiere a la conciencia. Se dirige en algunas ocasiones al futuro lector de su diario, al que llama “informe”, y promete ser exacto y honesto en sus apreciaciones y registros de los fenómenos que presencia en la isla. No quiere que nadie pueda sospechar de la veracidad de su relato; así pueden creerle, también, que ha sido condenado injustamente.
Las instalaciones de la isla consisten en un museo de muchas habitaciones, una capilla, la pileta. La pileta está sucia; junta víboras e insectos. En el museo hay un salón con el piso de acuario. Cuando él llega a la isla debe sacar todos los peces, que estaban muertos y podridos. Un día descubre instalaciones misteriosas en los sótanos: una habitación completamente celeste a la que entra rompiendo la pared. Hay máquinas y motores. El fugitivo los pone a funcionar. En otra ocasión entra a una cámara poliédrica cubierta de espejos. Escucha pasos, ecos, y huye a esconderse.
Describe fenómenos de la isla, que observa desde el día en que ve aparecer a los intrusos. Por ejemplo, la existencia de dos lunas y dos soles, temperaturas demasiado altas, la vegetación de distintas estaciones mezcladas. A veces considera la posibilidad de que los intrusos sean producto de su alucinación o efecto de la enfermedad o de las plantas venenosas que comió.
Una mujer de este grupo de habitantes, Faustine, mira el atardecer todas las tardes. Él, al principio, la observa desde su escondite. La llama “falsa gitana” y dice que es hermosa. Tiene sentimientos contradictorios hacia ella, hasta que admite que está enamorado. En una ocasión, aparece e intenta hablarle. Él dice que ella lo ignora absolutamente, no haciendo nada que demuestre haberlo registrado, y, por la noche, como siempre, se levanta y se va. El fugitivo teme que ella lo denuncie con sus compañeros y vengan a buscarlo para mandarlo a un calabozo. Pero nadie lo busca. En un momento decide hacerle un regalo y construye un jardín de flores que forman la figura de ella mirando el sol. La respuesta es similar: indiferencia. Él, aunque dolido, encuentra admirable a esa mujer. Siente que su relación es la de dos personas en distintos planos. Siente celos por el “falso tenista” (Morel) que a veces la acompaña y conversa con ella. Una tarde, mientras él los espía, Morel pasa por arriba del jardincito que él le regaló a Faustine. El fugitivo, dolido, considera que la táctica de ella es inhumana. Una semana después, vuelve a espiarlos y se da cuenta de que la conversación entre Morel y Faustine es exactamente igual a la que habían mantenido la vez anterior. El fugitivo reflexiona sobre la naturaleza repetitva de lo humano.
El fugitivo observa y registra otros hechos extraños que se suceden. Por ejemplo, una tarde de tormenta ve que el grupo de veraneantes saca el fonógrafo afuera y escucha música en el pasto, como si ignorara la tempestad. En otra ocasión, los escucha zambullirse y nadar durante horas en la pileta que él sabe podrida y cubierta de víboras. En varias ocasiones registra sus propios sueños, en los cuales su identidad suele desdoblarse: sugieren que él es un asesino y, luego, su víctima; que él es paciente de Morel o que es el médico.
Una vez, nota que la isla está desierta otra vez. Sube a la colina y todo está tal cual él lo había dejado antes de que aparecieran los intrusos. Baja a mirar las máquinas y enciende los motores. Inmediatamente después aparecen sirvientes y el resto del grupo. Morel anuncia que dará una conferencia.
El narrador transcribe el discurso de Morel. Este les confiesa a sus amigos que tras largas investigaciones inventó un conjunto de máquinas, con las cuales graba siete días consecutivos de todo el grupo en la isla. Eso se proyectará eternamente, constituyendo un paraíso privado, donde sus imágenes vivirán para siempre esos días, manteniendo la conciencia de ese momento. Admite que su móvil fue el amor por una mujer. Dice que los primeros ensayos los realizó con empleados de una casa. El grupo se horroriza. Stoever, uno del grupo, se desespera y observa que esos empleados murieron poco después y que, por lo tanto, ahora todos ellos morirán.
El fugitivo duda de la veracidad del discurso pero acaba creyendo. Primero se horroriza por la repetición eterna a la que están condenadas las imágenes, pero luego termina encontrando aspectos positivos en esa eternidad rotativa. Duda si ir en busca de la original Faustine. Considera que todos puedan haber muerto.
En una ocasión, vuelve a entrar al cuarto celeste y después no logra salir. Entiende que la pared proyectada es imperturbable, como sucede con las puertas, cortinas, llaves de luz, que, mientras los motores funcionen, se mantienen tal cual estaban en el momento de ser grabadas. Mientras está encerrado recuerda la carta que un capitán dejó en el submarino en el cual murió de asfixia, donde relataba su proceso de muerte.
Considera la advertencia de Stoever y recuerda que los pueblos que se resisten a ser representados en imágenes lo hacen porque temen que su alma pase a la imagen y ellos mueran.
Termina tomando la decisión de grabarse, luego de ensayar, junto a Faustine. De ese modo agrega su imagen a la de ella y parece que están juntos. En sus últimos registros, saluda a su patria, Venezuela, y observa su propio proceso de muerte. Los síntomas son los mismos que se habían registrado en los fallecidos por la supuesta peste que había cubierto la isla. Acaba dirigiéndose al futuro lector, pidiéndole que invente una máquina que le permita ingresarlo a él a la conciencia de Faustine.