Cốt truyện gồm 3 phần, xảy ra giữa các mốc 1 tháng 9 năm 1998 và 27 tháng 3 năm 2009, nhưng bao quát một chiều kích lịch sử lớn hơn, kể lại câu chuyện hư cấu về hai anh em cùng mẹ khác cha, Bruno Clément và Michel Djerzinski. Bruno và Michel, sinh vào cuối thập niên 1950, mà những xáo trộn của đời sống, những thiên tư khác nhau đã đẩy họ vào những đường hướng rất khác nhau.

Janine, mẹ của hai người là một phụ nữ rất đẹp và thông minh, người lao vào các trào lưu sống buông thả ở Pháp nửa đầu thế kỷ 20 trước khi gia nhập một nhóm của phong trào New Age. Janine có hai người chồng, người thứ nhất là một bác sĩ tiên phong trong ngành phẫu thuật thẩm mĩ Pháp, Serge Clément, hai người đã bỏ nhau và để Bruno cho bà ngoại nuôi. Người thứ hai là Marc Djerzinski, một nhà làm phim phóng sự xuất sắc có khuynh hướng cô độc, người mất tích ở Tây Tạng. Michel, con của họ, được Marc đưa về nhà bà nội nuôi từ nhỏ do Janine không quan tâm.

Bruno lớn lên trong một môi trường đầy mặc cảm từ thiếu thời, khi cậu bị những đứa trẻ lớn hơn bắt nạt và hạ nhục. Điều này kéo dài đến tuổi thiếu niên, tích lũy những ức chế về tình dục. Trong khi đó, Michel sớm tỏ ra là một thần đồng cô độc, người mà tình bạn thiếu thời duy nhất là Annabelle, một cô gái vô cùng xinh đẹp. Ở trung học, ba người trở thành một đôi bạn thân. Anabelle yêu và chờ đợi Michel ngỏ tình nhưng chàng trai nhiều ẩn ức không thể, và nhìn Annabelle rời xa anh.

Michel trở thành một sinh viên xuất sắc của Đại học Paris XI, theo đuổi vật lý lượng tử và từng tham gia vào nhóm của nhà vật lý Alain Aspect. Không còn Anabelle, người bà mất vì tuổi già, anh trở nên càng cô độc hơn. Giám đốc Viện sinh học phân tử của CNRS Desplechin tìm đến Michel khi anh đang làm nghiên cứu sinh và mời anh tham gia vào dự án của ông, với triển vọng xây dựng một nền sinh học lượng tử thực sự. Bruno trong khi đó cũng lấy bằng thạc sĩ văn học và giảng dạy ở một trường trung học. Anh lấy một người vợ cũng là giáo viên, nhưng họ không hạnh phúc và ly thân, và anh luôn bị những ham muốn tình dục ám ảnh. Hai anh em, tuy cùng cô độc nhưng rất khác nhau, thỉnh thoảng gặp nhau trò chuyện.

Michel trở thành một nhà nghiên cứu xuất sắc ở CNRS, tuy nhiên những bài toán lớn của anh về sự sống vẫn chưa được giải đáp. Trong một thời gian, anh được kéo lại đời sống hàng ngày với mối tình đầu tiên và duy nhất với Anabelle, người gặp lại anh sau khi trải qua một đời sống trụy lạc mà cuối cùng cô cảm thấy không thể chịu đựng nổi. Cùng thời gian, Bruno trong cảnh gần như tuyệt vọng vẫn tìm cách bám vào những thỏa mãn ngắn ngủi, và bắt đầu viết văn, làm thơ; và một ngày gặp gỡ Christiane, một người nhạy cảm hiểu được anh. Cả Anabelle và Christiane đều chết: Anabelle bị ung thư tử cung và tự tử, Christiane chết trong một lần quan hệ ở hộp đêm. Bruno hóa điên và sống trong trại tâm thần; còn Michel mất mối liên hệ cuối cùng với thế giới và xin từ chức ở CNRS.

Được Desplechin, một người vẫn còn ham muốn hiểu biết nhưng tự thấy quá già để nghiên cứu, hậu thuẫn, Michel Djerzinski nhận được một vị trí ở viện sinh học phân tử ở Đại học Quốc gia Ireland nơi có siêu máy tính Cray và được làm việc hoàn toàn độc lập. Anh hoàn thành các công trình của mình, và một ngày năm 2009 mất tích mà có thể là đã nhảy xuống biển Đại Tây Dương tự tử.

Các bài báo của Michel sau khi được công bố trên tờ Nature đã gây một cú sốc khổng lồ cho giới khoa học toàn thế giới. Michel Djerzinski chứng minh rằng ADN có thể được sắp xếp lại theo những hình thái nhất định để tạo ra một giống người hoàn hảo có thể tái tạo bằng nhân bản vô tính mà không bị khiếm khuyết hay lão hóa, cân bằng về tinh thần và bất tử. Sinh sản bị loại bỏ, nhưng khoái cảm tình dục được duy trì và phát triển ở mức độ cao. Những ý tưởng này được hiện thực trong một chương trình "Phong trào Con người Tiềm năng" do một nhà khoa học trẻ và là người hâm mộ Djerzinski tên là Hubczejak. Năm 2029 con người mới đầu tiên được tạo ra, và dần dần thay thế con người một cách hòa bình. Đến thời điểm được cho là "hiện tại" của cuốn sách giả tưởng này, tức khoảng gần cuối thế kỷ 21, giống người mới đã hiện hữu trên phần lớn mặt đất và ghi chép lại câu chuyện.