Di masa depan, setelah terjadinya Perang Saudara Amerika Kedua, kebiasaan membaca di Amerika Serikat nyaris sepenuhnya dipindahkan ke internet bernama "The 9". Buku fisik dianggap berbahaya dan hampir semuanya dilarang, kecuali versi yang sudah disederhanakan secara ekstrem, seperti Bible, To the Lighthouse, dan Moby Dick.

Di dunia ini, fungsi pemadam kebakaran pun berubah total, para pemadam bukan lagi memadamkan api, melainkan menyalakannya. Tugas utama mereka adalah membakar buku, bahkan bangunan, yang dianggap melanggar aturan.

Guy Montag adalah seorang pemadam kebakaran yang tinggal di Cleveland dan bekerja di bawah pimpinan Kapten Beatty. Selama ini, Montag menjalani pekerjaannya tanpa banyak tanya. Ia percaya bahwa dengan mengikuti jejak sang kapten, ia sedang menjaga ketertiban dan melindungi masyarakat.

Namun hidup Montag mulai berubah saat ia membaca Notes from Underground karya Dostoyevsky, yang dikenal sebagai salah satu novel distopia awal. Buku itu membuka pikirannya, membuatnya mulai mempertanyakan sistem yang selama ini ia patuhi dan perlahan menumbuhkan keinginan untuk melawan tatanan yang ada.

Perubahan Montag makin kuat ketika ia bertemu Clarisse, seorang informan yang membongkar sejarah asli Amerika Serikat serta bagaimana Kementerian berkuasa. Clarisse menantang keyakinan Montag dan memaksanya melihat kenyataan yang selama ini disembunyikan.

Saat Montag memutuskan untuk memberontak dan ingin memahami cara membaca para “Eels”, kelompok terasing yang masih mempertahankan tradisi membaca, ia sampai pada satu kesimpulan penting, ia kini ingin membaca juga.

Montag lalu mendatangi Kapten Beatty untuk meminta dibebastugaskan dari pekerjaannya, namun permintaan itu ditolak mentah-mentah. Tak menyerah, Montag memilih membantu sekelompok pemberontak yang punya rencana ekstrem demi menyelamatkan pengetahuan manusia.

Mereka berniat mengabadikan isi buku ke dalam DNA seekor burung jalak. Burung tersebut akan diselundupkan ke Kanada, tempat para ilmuwan menunggu untuk mengekstrak DNA-nya agar seluruh pengetahuan di dalamnya tetap hidup dan bisa disebarkan ke generasi masa depan.

Tugas Montag adalah mencuri transponder dari departemen pemadam kebakaran dan memasangkannya ke burung tersebut. Dengan begitu, para ilmuwan dapat melacaknya dan menyalin DNA itu ke hewan lain, memastikan pengetahuan tidak pernah benar-benar punah.