In einer nicht allzu fernen Zukunft lebt eine Gesellschaft nach dem Prinzip des hedonistischen Glücksstrebens. Da Bücher als Medium sich mit Problemen und Konflikten auseinandersetzen, werden diese als unglückstiftend angesehen und sind gesetzlich verboten. Die Feuerwehr hat die Aufgabe, Bücher aufzuspüren und zu verbrennen, um das gesellschaftliche Glück zu sichern. Brände werden von der Feuerwehr nicht mehr gelöscht, da es aufgrund feuerfester Gebäude in der Regel gar nicht zu diesen kommt. Im Falle eines Brandes wird das Gebäude einfach abgerissen und die Bewohner ziehen in ein neues.
Der Protagonist der Geschichte ist der Feuerwehrmann Guy Montag. Seit fünf Jahren arbeitet er glücklich in seinem Beruf und steht kurz vor einer Beförderung. Montag ist verheiratet mit Linda, einer aufgrund ihres Konsums von Unterhaltungsmedien und Tabletten glücklichen Frau.
Auf dem Weg nach Hause lernt Montag Clarisse kennen, eine Lehrerin, die nach einer Gesinnungsprüfung nicht mehr unterrichten darf, weil sie leidenschaftlich Bücher liest. Aus Neugierde beginnt Montag, heimlich Bücher von den Einsätzen mitzunehmen und nachts in seiner Wohnung zu lesen. Schon bald fängt er an, seine Arbeit und das hedonistische Leben zu hinterfragen, was zu Konflikten mit seiner Frau führt, die nicht bereit ist, ihr glückliches Leben aufzugeben.
Clarisse muss untertauchen, nachdem sie in das Visier der Feuerwehr geraten ist. Sie trifft sich ein weiteres Mal mit Montag und kündigt an, zu den „Buchmenschen“ zu flüchten, die abseits der Gesellschaft in den Wäldern leben und jeweils ein Lieblingsbuch auswendig lernen, damit dieses nicht in Vergessenheit gerät.
Montag entscheidet sich, seinen Beruf zu kündigen. Linda denunziert ihren Mann bei der Feuerwehr, woraufhin Montags letzter Einsatz zu seinem eigenen Haus führt, wo er gezwungen wird, seine Bücher zu verbrennen. Er setzt die Wohnungseinrichtung in Brand, tötet den Captain mit dem Flammenwerfer und flüchtet.
Es gelingt ihm, die Buchmenschen aufzuspüren, bei denen auch Clarisse inzwischen untergekommen ist. Beide beginnen nun ihrerseits ein Buch auswendig zu lernen, um es für die Nachwelt zu erhalten.
