Como todos los chicos y las chicas de su edad, Tally espera con impaciencia cumplir los 16 años, porque a esa edad se someterá a una intervención quirúrgica que la convertirá en perfecta. Su transformación, sin embargo, se ve amenazada cuando su amiga Shay huye para unirse a la resistencia, un grupo de disidentes que no quieren someterse a la operación y que viven en El Humo, una ciudad clandestina. Tras la huida de Shay, las autoridades le ofrecen a Tally una disyuntiva: o bien continuar siendo imperfecta para siempre, es decir, no someterse a la operación, o bien ir en busca de Shay y entregarla a los agentes de Circunstancias Especiales, los encargados de preservar la seguridad en el mundo. Tally no está dispuesta a renunciar a la belleza y por eso acepta el trato: viajará a El Humo, traicionará a su amiga y contribuirá, así, a que los agentes encuentren y desmantelen la ciudad. Tras una agotadora semana de viaje, Tally encuentra el lugar donde se esconden los disidentes y conoce a David, de quien se enamora. Gracias a él, Tally descubre que tras la fachada de la belleza y la perfección se esconde un oscuro secreto. Un secreto que supone una extraordinaria arma de poder para las autoridades y que, de salir a la luz, podría cambiar el mundo para siempre...