Америка щодо недалекого майбутнього, якою вона бачилася автору на початку п'ятдесятих років, коли і писався цей роман-антиутопія.
Тридцятирічний Гай Монтег - пожежник. Втім, в ці новітні часи пожежні команди не борються з вогнем. Зовсім навіть навпаки. Їх завдання відшукувати книги і зраджувати вогню їх, а також будинки тих, хто наважився тримати в них таку крамолу. Ось уже десять років Монтег справно виконує свої обов'язки, не замислюючись про сенс і причини такого кнігоненавістнічества.
Зустріч з юною і романтичною Кларисса Маклеланд вибиває героя із колії звичного існування. Вперше за довгі роки Монтег розуміє, що людське спілкування є щось більше, ніж обмін завченими репліками. Кларисса різко виділяється з маси своїх однолітків, схиблених на швидкісній їзді, спорті, примітивних розвагах в «Луна-парки» і нескінченних телесеріалах. Вона любить природу, схильна до рефлексій і явно самотня. Питання Кларісси: «Чи щасливі ви?» змушує Монтега по-новому поглянути на життя, яку веде він - а з ним і мільйони американців. Досить скоро він приходить до висновку, що, звичайно ж, щасливим це бездумне існування за інерцією назвати не можна. Він відчуває навколо порожнечу, відсутність тепла, людяності.
Немов підтверджує його здогад про механічне, роботизованому існування нещасний випадок з його дружиною Мілдред. Повертаючись додому з роботи, Монтег застає дружину без свідомості. Вона отруїлася снодійним - не в результаті відчайдушного бажання розлучитися з життям, але машинально ковтаючи таблетку за таблеткою. Втім, все швидко встає на свої місця. За викликом Монтега швидко приїжджає «швидка», і техніки-медики оперативно проводять переливання крові за допомогою новітньої апаратури, а потім, отримавши належні п'ятдесят доларів, видаляються на наступний виклик.
Монтег і Мілдред одружені вже давно, але їх шлюб перетворився в порожню фікцію. Дітей у них немає - Мілдред була проти. Кожен існує сам по собі. Дружина з головою занурена в світ телесеріалів і тепер із захопленням розповідає про нову затію телевізійників - їй прислали сценарій чергової «мильної опери» з пропущеними рядками, які повинні заповнювати самі телеглядачі. Три стіни вітальні будинку Монтег являють собою величезні телеекрани, і Мілдред наполягає на тому, щоб вони витратилися і на встановлення четвертої Телесте, - тоді ілюзія спілкування з телеперсонажами буде повною.
Швидкоплинні зустрічі з Кларисса призводять до того, що Монтег з налагодженого автомата перетворюється на людину, який бентежить своїх колег-пожежників недоречними питаннями та репліками, на зразок того: «Були ж часи, коли пожежники не спалювали будинки, але навпаки, гасили пожежі?»
Пожежна команда вирушає на черговий виклик, і цього разу Монтег випробовує потрясіння. Господиня будинку, викрита в зберіганні забороненої літератури, відмовляється залишити приречене житло і приймає смерть у вогні разом зі своїми улюбленими книгами.
На наступний день Монтег не може змусити себе піти на роботу. Він відчуває себе зовсім хворим, але його скарги на здоров'я не знаходять відгуку у Мілдред, незадоволеною порушенням стереотипу. Крім того, вона повідомляє чоловіка, що Кларісси Маклеланд немає в живих - кілька днів тому вона потрапила під автомобіль, і її батьки переїхали в інше місце.
У будинку Монтега з'являється його начальник брандмейстер Бітті.
Він відчув недобре і має намір привести в порядок відмовила механізм Монтега.Бітті читає своєму підлеглому невелику лекцію, в якій містяться принципи споживчого товариства, якими бачить їх сам Бредбері: «... Двадцяте століття. Темп прискорюється. Книги зменшуються в об'ємі. Скорочене видання. Зміст. Екстракт. Чи не розмазувати. Швидше до розв'язки! .. Твори класиків скорочуються до п'ятнадцятихвилинної передачі. Потім ще більше: одна колонка тексту, яку можна пробігти очима за дві хвилини, потім ще: десять - двадцять рядків для енциклопедичного словника ... З дитячої прямо в коледж, а потім назад в дитячу ».
Зрозуміло, таке ставлення до друкованої продукції - не мета, але засіб, за допомогою якого створюється суспільство маніпульованим людей, де особистості немає місця.
«Ми всі повинні бути однаковими, - вселяє брандмейстер Монтегу. - Чи не вільними і рівними від народження, як сказано в Конституції, а ... просто однаковими. Нехай все люди стануть схожі один на одного як дві краплі води, тоді всі будуть щасливі, тому що не буде велетнів, поруч з якими інші відчують свою нікчемність ».
Якщо прийняти таку модель суспільства, то небезпека, що виходить від книг, стає самоочевидною: «Книга - це заряджена рушниця в будинку в сусіда. Спалити її. Розрядити рушницю. Треба приборкати людський розум. Хто знає, хто завтра стане мішенню для начитаного людини ».
До Монтега доходить сенс попередження Бітті, але він зайшов вже надто далеко. Він зберігає в будинку книги, узяті їм із приреченого на спалення будинку. Він зізнається в цьому Мілдред і пропонує разом прочитати і обговорити їх, але відгуку не знаходить.
У пошуках однодумців Монтег виходить на професора Фабера, давно вже взятого на замітку пожежниками. Відкинувши початкові підозри, Фабер розуміє, що Монтегу можна довіряти. Він ділиться з ним своїми планами щодо відновлення друкарства, поки нехай в незначних дозах. Над Америкою нависла загроза війни - хоча країна вже двічі виходила переможницею в атомних конфліктах, - і Фабер вважає, що після третього зіткнення американці одумаються і, в разі потреби забувши про телебачення, випробують потребу в книгах. На прощання Фабер дає Монтегу мініатюрний приймач, що поміщається в вусі. Це не тільки забезпечує зв'язок між новими союзниками, але і дозволяє Фаберу отримувати інформацію про те, що твориться в світі пожежників, вивчати його і аналізувати сильні і слабкі сторони противника.
Військова загроза стає все більш реальною, по радіо і ТБ повідомляють про мобілізацію мільйонів. Але ще раніше хмари згущаються над будинком Монтега. Спроба зацікавити дружину і її подруг книгами обертається скандалом. Монтег повертається на службу, і команда відправляється на черговий виклик. На свій подив, машина зупиняється перед його власним будинком. Бітті повідомляє йому, що його дружина не винесла і доповіла щодо книг куди потрібно. Втім, її донос трохи запізнився: подруги виявили більше моторності.
За розпорядженням Бітті Монтег власноруч зраджує вогню і книги, і будинок. Але потім Бітті виявляє передавач, яким користувалися для зв'язку Фабер і Монтег. Щоб уберегти свого товариша від неприємностей, Монтег направляє шланг вогнемета на Бітті. Потім настає черга двох інших пожежників.
З цього часу Монтег стає особливо небезпечним злочинцем. Організоване суспільство оголошує йому війну. Втім, тоді ж починається і та сама велика війна, до якої вже давно готувалися. Монтегу вдається врятуватися від погоні. По крайней мере, на якийсь час від нього тепер відстануть: щоб переконати громадськість, що жоден злочинець не йде від покарання, переслідувачі умертвляють ні в чому не винного перехожого, який умудрився опинитися на шляху страшного Механічного Пса. Погоня транслювалася по телебаченню, і тепер всі добропорядні громадяни можуть зітхнути з полегшенням.
Керуючись інструкціями Фабера, Монтег йде з міста і зустрічається з представниками дуже незвичайного спільноти. Виявляється, в країні давно вже існувало щось на кшталт духовної опозиції. Бачачи, як знищуються книги, деякі інтелектуали знайшли спосіб створення перепони на шляху сучасного варварства. Вони стали заучувати напам'ять твори, перетворюючись на живі книги. Хтось затвердив «Держава» Платона, хтось «Подорожі Гуллівера» Свіфта, в одному місті «живе» перша глава «Уолден» Генрі Девіда Торо, в іншому - друга, і так по всій Америці. Тисячі однодумців роблять свою справу і чекають, коли їх дорогоцінні знання знову знадобляться суспільству. Можливо, вони дочекаються свого. Країна переживає чергове потрясіння, і над містом, який нещодавно покинув головний герой, виникають ворожі бомбардувальники. Вони скидають на нього свій смертоносний вантаж і перетворюють на руїни це диво технологічної думки XX століття.