1912年に見つかった ヴォイニッチ写本は、アメリカに持ち込まれ、1921年に一部の解読に成功したと発表される。だが不可解な点が多く、やがて忘れ去られる。

1966年、英文学者のポール・ダンバー・ラングは、モスクワを訪れた折に、あるロシア人作家からヴォイニッチ写本のことを知る。好奇心を刺激されたポールは、帰国早々、写本が保管されているペンシルヴァニア大学を訪問する。ポールは原本の複写写真を入手して考察を続けるうちに、写真撮影こそ暗号解読の鍵であることに気づき、より精度の高い写真を基に10ヵ月ほどかけて記号の復元に成功する。さらに、言語は中世のアラビア文字で、ラテン語とギリシア語の併用文章が書かれていたことまで突き止め、タイトルが「ネクロノミコン」であることまで解読する。

ポールが友人のフォスター教授にネクロノミコンのことを聞いたところ、プロヴィデンス出身の作家ハワード・フィリップ・ラヴクラフトが書いた小説の中に登場する書籍であるという、思いもよらぬ返答が来る。フィクションのアイテムということに驚くも、興味を持ったポールは、書店でラヴクラフトの作品集を購入し、彼の著作において「ネクロノミコン」の原著者が「狂気のアラブ人アブドゥル・アルハザード」と設定されていたことを確認する。解説者によると、ラヴクラフトは「フィクションの中に、現実の歴史的事実をもっとも効果的に挿入する手法を駆使した」のだという。

ポールは写本の解析を進める中で、書かれた時代にはまるでそぐわない、膨大なサイエンス知識が記されていることに気づき、ヴォイニッチ写本のオリジナルはネクロノミコンという膨大な著作であると仮説を立てる。そして完全版ネクロノミコンから漏れ出たものが、世界中に影響をおよぼしていることを確信する。アーサー・マッケンが著作の中で言及した「アクロ文字」も名残りであろうと思い、他の「未発見の文書」があるかもしれないと期待する。

1967年10月、ポールはイギリスに渡り、ロンドンの大英博物館でネクロノミコンに関する記述を探し回るが、まったく収穫が得られない。方針を文献調査からフィールドワークへと変え、マッケンの周辺から聞き込んでいくと、「大佐」という人物が地方伝承に詳しいという情報を得る。

ポールはウェールズのライオネル・アーカート大佐の家を訪問する。大佐は「地球外から来たロイガー族がムー大陸を支配した際に、奴隷として人類を創り出した。ムーの奴隷人類の子孫が現在のウェールズの住人である」と説明し、「ロイガー族は弱体化しているものの、天変地異を起こしたり、精神に干渉したりして犯罪を誘発する。ロイガーが復活すれば、人類は駆逐され、地球の支配者が交代する」と話し、あまりの荒唐無稽さにポールを呆れさせる。

だが、地方新聞を確認すると、犯罪率の異様な高さが、統計的な事実として浮かび上がる。またわたしの周囲に怪しい若者が現れて不審な挙動をとり、また大佐が自宅の階段から転落してケガをする。一連の出来事を通じてポールはロイガーの実在を信じるようになり、ラヴクラフトはどこかでロイガー族に関する資料を入手して、そこからアイデアを得て小説を書いていたと推測する。

ジプシーの老人ベン・チクノが、ロイガーの手先という噂を聞いて、わたしは彼と面会する。チクノは大佐を侮蔑し、泥酔してロイガーの秘密の一端をポールにほのめかす。翌朝、不可解な大爆発によりチクノは惨死する。

大佐が衰弱してきたことから、敵に狙われてることを察したポール達は、ウェールズを離れてロンドンに逃亡する。2人は、世界中の新聞記事を切り抜いてロイガー覚醒の証拠資料を集め、英米の全議員に送付して、社会に警告を発しようと考える。

1968年8月19日、ポールと大佐は、社会的地位のある12人の人物を招待し、調査内容を報告するが、誰一人警告と受け取る者はいなかった。頭がおかしいとみなされただけである。2人は、活動の場をアメリカに移し、ラヴクラフトが書いたオーベッド・マーシュ船長のモデルとなった人物の子孫を探し出す。彼は、オーベッド船長はオカルト本を所持していたが、死後に処分されたと証言する。2人は、正にラヴクラフトがそこでネクロノミコンを見たはずだと確信し、さらに本がまだあるはずと信じ、調査を続ける。

1969年2月19日、2人の乗ったセスナ機が消息を絶つ。

• ウィルフリッド・ヴォイニッチ - 古書籍商。1912年にイタリアの古城で、古い暗号文書を発見した人物。
• W・ローメイン・ニューボルド教授（英語版） - ヴォイニッチ写本を研究した。1927年死去。
• ロジャー・ベーコン - 13世紀のフランシスコ会の僧。ヴォイニッチ写本と共に見つかった書簡には、著者は彼だと記録されているが、時代にそぐわぬ高度な学識が記されていた。
• ハワード・フィリップス・ラヴクラフト - 米国プロヴィデンスの作家。架空の書物であるネクロノミコンを作品中に登場させた。1937年に死去。
• アーサー・マッケン - ウェールズ生まれの作家。1947年に死去。秘密結社と関わりがあったという噂があるが、証拠はない。

• ジュリアン・F・ラング - ポールの甥。英米間を行来している。アーカートを山師とみなし信用していない。
• フォスター・デーモン - プロヴィデンスのブラウン大学教授。
• アンソニー・カーター - カルメル会の修道士。アーサー・マッケンと面識がある。
• ジョージ・ロウアーデイル - ブラウン大学の学者。推理作家・詩人・編集者でもある。
• ジョゼフ・カレン・マーシュ - ポバスクォシュ在住の男。漁村コハセット（ラヴクラフトが書いたインスマス）のオーベッド・マーシュ船長の孫にあたる人物。

作中のアーカート大佐の説明によると、ムー大陸が、南太平洋に2千万年前から2万年前まで存在したという。地球外からやって来たロイガー族が、古代人類を創り奴隷として使役していた。