Действие рассказа происходит в Падуе, в неопределённом времени в прошлом.
Из своих комнат студент литературного факультета Джованни Гусаконти наблюдает за Беатрисой — красивой дочерью доктора Джакомо Раппаччини, учёного-отшельника. Она часто появляется в саду, полном ядовитых растений, выращенных её отцом. Джованни замечает странное поведение Беатрисы по отношению к растениям. Он видит как цветок, прикоснувшийся к её коже увядает, а насекомое — умирает.
Влюбившись в неё, Джованни проникает в сад и несколько раз встречается с Беатрисой, игнорируя предупреждения профессора Пьетро Бальони, что сам Раппаччини — нехороший человек, а его работы ни к чему не приведут.
Джованни узнаёт, что Беатриса, выросшая среди отравленных растений, сама ядовита. Беатриса сообщает отцу, что любит Джованни. Молодой человек начинает ощущать последствия от контакта с ядовитыми растениями и Беатрисой и понимает, что сам стал ядовитым. После очередной встречи с Бальони, он передаёт Беатрисе противоядие, чтобы навсегда быть вместе. Но оно убивает Беатрису вместо того, чтобы избавить её от яда.