Het verhaal speelt zich af in het mistige, melancholische Barcelona van 1945, een stad die nog volop herstelt van de littekens van de Spaanse Burgeroorlog.

De jonge Daniel Sempere wordt door zijn vader, een antiquarisch boekhandelaar, meegenomen naar een geheime plek in het hart van de oude stad: het Kerkhof der Vergetere Boeken. Dit is een reusachtige, labyrintische bibliotheek waar boeken worden bewaard die door de wereld zijn vergeten. Volgens de traditie mag Daniel één boek uitkiezen dat hij moet beschermen. Hij kiest het boek De schaduw van de wind van een volstrekt onbekende auteur genaamd Julián Carax.

Daniel leest het boek in één adem uit en raakt volledig geobsedeerd door het verhaal en de schrijver. Hij besluit op onderzoek uit te gaan naar het leven van deze Julián Carax, maar stuit al snel op een duister mysterie