Ivy vit à New Eden, une utopie fortifiée où chaque citoyen reçoit quotidiennement une dose de bonheur du Conseil. Elle travaille comme observatrice des émotions, guettant la tristesse chez autrui, jusqu’au matin où un bel inconnu nommé Adrian glisse une petite boîte métallique dans son sac et lui murmure un avertissement qui anéantit toutes ses convictions. La boîte contient la preuve que les doses de bonheur tuent lentement les gens et que le Conseil exploite la population depuis des décennies.
Quand Ivy commence à tester secrètement les doses, elle découvre qu'elle y est immunisée, ce qui fait d'elle la personne la plus précieuse et la plus traquée de la ville. Adrian est un rebelle de la zone morte située hors des murs, et ensemble, ils doivent révéler la vérité tout en luttant contre une attirance interdite qui s'intensifie chaque nuit. Le Conseil, dirigé par l'impitoyable Cassian, est prêt à tout pour maintenir la ville dans le bonheur et l'obéissance, y compris effacer les souvenirs et exécuter les traîtres.
Alors que Mira, la sœur d'Ivy, tombe malade à cause des doses, la mission personnelle d'Ivy se transforme en une lutte pour la survie. Elle tisse un réseau de rebelles à l'intérieur des murs, découvre l'horrible vérité sur sa propre immunité et apprend qu'Adrian cache un secret qui pourrait détruire leur amour. À l'approche du Festival du Bonheur annuel, Ivy doit choisir entre sauver sa sœur et sauver la ville entière d'un sort pire que la mort.
Lors d'une ultime confrontation dans la tour du Conseil, Ivy et Adrian risquent tout pour révéler la vérité à chaque citoyen. La victoire, chèrement acquise, est porteuse d'espoir : les murs s'écroulent, les doses cessent d'être administrées, et les habitants de New Eden doivent réapprendre à ressentir la vraie douleur et la vraie joie. Ivy et Adrian quittent ensemble la tour en ruines, enfin libres, avec un monde nouveau qui s'offre à eux.