Роман начинается в июне 1857 года свадьбой Люси Грэхам, красивой, обаятельной и невинной блондинкой с сэром Майклом Одли, богатым вдовцом средних лет. До своего замужества Люси была гувернанткой в доме местного доктора. Ещё раньше она работала прислугой, но о её прошлом мало что известно. Примерно в это же время племянник сэра Майкла, адвокат Роберт Одли, встречает в Англии своего старого друга Джорджа Тэлбойса, который вернулся из Австралии, где три года добывал золото.
Джордж с нетерпением ожидает новостей от своей жены Элен, с которой он расстался три года назад, когда их финансовое положение ухудшилось. Из газет он узнаёт, что она умерла, и после посещения её дома заболевает. Роберт Одли заботится о своём приятеле, и, надеясь поддержать его, предлагает пожить в загородном особняке своего дядюшки. У Джорджа есть сын Джорджи, которого он оставил под присмотром лейтенанта Малдона, своего тестя. Роберт и Джордж собираются навестить ребёнка. Джордж хочет сделать Роберта опекуном своего сына и положить на имя мальчика 20 000 фунтов стерлингов. Уладив дело с опекунством, молодые люди собираются навестить сэра Майкла.
Роберт и Джордж приезжают в особняк леди Одли. Они хотят увидеть леди Одли, но она не может принять их. Алиса Одли, кузина Роберта, показывает молодым людям её портрет. Джордж потрясён, Роберт же видит леди Одли в первый раз. Вскоре после этого Джордж исчезает. Не веря в его внезапный отъезд, Роберт решает разобраться, в чём дело.
Роберт начинает записывать все события, происходящие вокруг него. Его заметки указывают на то, что Леди Одли причастна к загадочному исчезновению друга, и он начинает собирать улики против неё. Однажды он узнаёт, что бывшая жена Джорджа забрасывала его письмами. Роберт едет в Лондон, где выясняет, что дом Джорджа был взломан, а письма исчезли. Одно из писем Элен осталось в книге. Роберт обнаруживает, что её почерк очень похож на почерк Леди Одли. Теперь Роберт убеждён, что леди Одли причастна к исчезновению Джорджа. Также есть все основания предполагать, что леди Одли — покойная жена Джорджа.
С самыми мрачными предчувствиями, опасаясь за жизнь Джорджа, Роберт отправляется в дом лейтенанта Малдона, забирает мальчика и устраивает его в школу мистера Марчмонта. После этого Роберт посещает отца Джорджа, мистера Харкорта Талбойса, и сообщает о возможной смерти его сына. Мистер Харкорт опечаленно выслушивает историю. Там же он встречает с сестрой Джорджа, Кларой, которая поразительно похожа на своего брата. Она предлагает свою помощь в поисках.
Февраль 1859 года. Роберт продолжает поиски свидетелей. Он получает известие, что его дядя болен, и немедленно возвращается в особняк Одли, где узнаёт многое о прошлом Люси. Её нанял в свою школу мистер Винсент. По словам одной из учительниц школы, Люси появилась там в 1854 году и ничего никому о себе не рассказывала. Учительница передаёт Роберту дорожную сумку, которая раньше принадлежала Люси. Изучая ярлыки на ней, Роберт выясняет, что у Люси было ещё одно имя — Элен Талбойс.
Роберт понимает, что Элен Тэлбойс инсценировала свою смерть перед тем, как взять себе новое имя. Когда Роберт встречает Люси, она говорит ему, что у него нет никаких доказательств. Путешествуя в поисках свидетелей, Роберт останавливается на постоялом дворе. Ночью Люси пробирается на постоялый двор и поджигает его, намереваясь убить Роберта. Однако Роберту удаётся спастись, он прибывает в поместье леди Одли и снова встречается с Люси. На этот раз она заявляет, что он безумен, и рассказывает свою историю Роберту и сэру Майклу, заявляя, что Джордж сам её бросил, и у неё не было никакого выбора, кроме как распрощаться со своей прошлой жизнью и найти себе нового мужа.
Сэр Майкл несчастен. Он отправляется с Алисой в путешествие по Европе. Роберт предлагает доктору Мосгрейву учинить правдивый суд, чтобы вывести Люси на «чистую воду», и заявляет, что она безумна и опасна для всех и каждого. Люси под именем мадам Тэйлор помещают в клинику для душевнобольных, расположенную где-то в Бельгии. Она признаётся Роберту, что убила Джорджа, сбросив его в колодец, который расположен в её поместье.
Роберт очень опечален смертью Джорджа, но хозяин постоялого двора, который был смертельно ранен во время пожара, сообщает перед смертью, что Джордж пережил покушение леди Одли, с его помощью покинул Англию и обосновался в Австралии. Роберт счастлив. Он делает Кларе предложение и просит её отправиться в Австралию на поиски Джорджа. Клара соглашается, но перед их отъездом Джордж возвращается и заявляет, что прибыл из Нью-Йорка.
Люси умирает. Клара и Роберт женятся и живут в поместье леди Одли со своим сыном.