Noor arst Marie Laurent saab pakkumise minna tööle professor Kerni laborisse. Kontor, kus Kern teda võtab, jätab väga sünge mulje. Kuid laborikülastus osutub palju süngemaks: seal näeb Marie kehast eraldatud inimese pead. Pea on paigaldatud ruudukujulisele klaasplaadile, torud lähevad sellest erinevatesse silindritesse ja silindritesse. Pea meenutab silmatorkavalt Marie, hiljuti surnud professor Dowell, kuulus teadlane ja kirurg. See on tõesti tema pea. Kerni sõnul suutis ta "taaselustada" ainult Dowelli pea, kes kannatas ravimatu haiguse all. ("Ma eelistaksin surmat kui sellist ülestõusmist," vastab Marie Laurent sellele.)
Marie läheb tööle Kerni laborisse. Tema kohustuste hulka kuulub pea seisundi jälgimine, mis "kuuleb, saab aru ja suudab näoilmetega reageerida". Lisaks toob Marie iga päev pähe palju meditsiiniajakirju ja “sirvib” neid koos. Marie pea ja Marie vahel luuakse mingisugune side ja ühel päeval palub professor Dowelli pea tüdrukul lülitada kraan tema kurku viidud torule (Kern keelas Maril rangelt kraani puudutada, öeldes, et see võib põhjustada tema pea kohese surma). Juhatajal õnnestub Mariele selgitada: seda ei juhtu. Tüdruk kõhkleb, kuid lõpuks täidab ta palve ja kuuleb vingumist ja nõrka pragunenud häält - pea saab rääkida! Salajastes vestlustes saavad Marie Laurent ja professori juht teada taaselustamise koletuid detaile.
Kern oli dotsent. Ta on andekas kirurg. Nende koostöö ajal professor Dowelliga leidis aset astmahoog ja ärgates nägi ta, et on keha kaotanud. Kern pidi oma uurimistöö jätkamiseks hoidma professori aju aktiivsena. Dowell keeldus temaga koostööd tegemast, ehkki Kern sundis teda kasutama kõige jõhkramaid meetodeid (elektrivoolu juhtimine professori pea kaudu, ärritavate ainete segamine toitainelahustega). Kuid kui Kern, tehes pea ees katseid, tegi mitu viga, mis nende pingutuste tulemusi rikkuda võis, ei suutnud professor Dowell seda taluda ja nõustus tööd jätkama.
Dowelli abil elustab Kern veel kaks pead, mees- ja naissoost (autosse sattunud töötaja Tomas Bush ja baarist pärit väike tüdruk Briquet, kes sai kuuli, mis polnud talle mõeldud). Operatsioon on edukas, kuid erinevalt Dowellist, kes pole harjunud intellektuaalse tegevusega, peidavad Tomi ja Brikette pead kehata. Marie Laurent lisab veel tööd. Ta mitte ainult ei jälgi kõigi kolme eesmärgi seisu, vaid näitab ka Tomi ja Briquetti filme, sisaldab neile muusikat. Kuid kõik tuletab neile meelde nende endist elu ja ainult häirib neid. Püsival Brikal õnnestub Kernil veenda proovima talle uut keha õmmelda. Vahepeal saab Kern teada Marie vestlustest professor Dowelli peaga. Tüdruk on valmis teda paljastama, öeldes kogu maailmale tema kohutava saladuse ja Kern keelab Mariel koju naasta. Marie proovib protestida. Kern keerab silmade ees ühe kraani välja, jättes Dowelli õhku. Marie nõustub tema tingimustega ja laborist saab tema vangla.
Rongiõnnetuse sündmuskohal leiab Kern Briketile sobiva keha ja röövib ta. Ümberistutamine on edukas. Varsti lubatakse Briketil rääkida. Ta proovib laulda ja ilmneb teatav veidrus: enamasti on Briketi hääl pigem kriuksuv ja mitte eriti meeldiv ning vähesel juhul on ta rindkere suurepärase kontrastiga. Marie skaneerib ajalehti, et näha, kellele kuulus see noor, graatsiline keha, mille Briquet nüüd pärandas. Ta püüdis tähelepanu märkusele, et kukkunud rongi jälginud kuulsa itaalia kunstniku Angelica Gai laip kadus jäljetult. Brikal lastakse seista, ta hakkab kõndima, mõnikord on tema žestides märgatav hämmastav arm. Brikett võitleb Kerniga: ta soovib koju tagasi tulla ja sõprade ette ilmuda uues varjus, kuid kirurg ei kavatse teda laborist välja lasta. Mõistes seda, jookseb Brikett, olles läinud teisest korrusest mööda köidetud lehti. Ta ei paljasta oma sõpradele naasmise saladusi. Brikett lahkuvad koos oma sõbra Redhaired Martha ja tema mehe Jeaniga (turvaline krakkija), et end politsei võimaliku ahistamise eest varjata. Jean on selle vastu vähem huvitatud kui Briquet.
Nad satuvad ühest Vahemere rannast, kus nad kogemata kohtuvad kunstniku Arman Lara ja professori poja Arthur Dowelliga. Arman Lara ei saa unustada Angelica Guyt, ta oli "mitte ainult laulja ande fänn, vaid ka tema sõber, tema rüütel." Kunstniku terava pilguga Lara tabab harjumatu noore naise sarnasust kadunud lauljaga: tema kuju "näeb välja nagu kaks tilka vett Angelica Gai figuuril". Tal on sama mutike õlal nagu Angelical, samad žestid, Arman Lara ja Arthur Dowell otsustavad saladuse välja selgitada. Lara kutsub võõra ja tema sõbrad laevareisile ja seal, kes jääb Brikette üksi, paneb ta oma loo rääkima. Ilma igasuguse varjamiseta vastab ta küsimustele kõigepealt Larale, seejärel Arthur Dowellile. Kui Briquet mainib laboris kolmandat pead, saab Arthur aru, kellest ta räägib. Ta näitab Briquet'le fotot oma isast ja naine kinnitab tema armunut. Sõbrad viivad Briketi Pariisi, et leida tema abiga professor Dowelli pea. Arman Lara on mingis segaduses: ta tunneb Brika suhtes kaastunnet - ja võib-olla veel midagi -, kuid ei suuda mõista, mis teda, Angelica keha või Briquet enda isiksust köidab. Brikett leiab, et baarist laulva tüdruku ellu on tulnud midagi täiesti uut.
Tehakse „reinkarnatsiooni“ ime - Angelica Guy puhas keha mitte ainult ei noorenda Briquet ’pead, vaid muudab tema mõtteviisi. Kuid väike haav, mis oli Angelica jalal, paneb ennast järsku tundma: algab briketi valu, jalg muutub punaseks ja turseks. Lara ja Dowell soovivad Brie'd arstidele näidata, kuid ta vaidleb sellele vastu, kartes, et kogu tema lugu avalikustatakse. Usaldades ainult Kerni, läheb Briquet salaja oma laborisse. Vahepeal avastab Dowell, otsides Marie Laurenti, et tüdruk oli vaimuhaigete eest haiglas vangistatud.
Sel ajal kui sõbrad Marie vaevalt vabastavad, üritab Kern edutult Briquetti jalga päästa. Lõpuks on ta sunnitud taas eraldama Briquet 'pea torsost. Kern, mõistes, et tulevikus on oma katseid võimatu varjata, näitab avalikkusele Briketi elusat pead (Tomi pea on selleks ajaks suremas). Selle meeleavalduse ajal paljastab viha ja vaenu õhutav Marie Laurent Kerni mõrvari ja vargana, omastades teiste inimeste teoseid. Kuriteo jälgede varjamiseks muudab Kern parafiini süste kasutades professor Dowelli pea välimust. Politseiülema kohale ilmunud Arthur Dowell palub Kerni läbi otsida. Tema ise koos Marie Laurenti ja Arman Laraga on samal ajal kohal. Nad näevad professor Dowelli peas viimaseid minuteid. Politsei kavatseb Kerni ülekuulata. Kern suundub oma kabinetti ja peagi tuleb sealt tulistamine.