La version suivante de ce livre a été utilisée pour créer ce guide d’étude : Dick, Philip K. Les trois stigmates de Palmer Eldritch. New York : Mariner Books, 2011.
Le roman se déroule à un moment inconnu du futur. L’histoire commence à New York. Barney Mayerson est un homme doté de capacités précognitives innées, qu’il emploie dans son travail de consultant dans une société appelée PP Layouts. La nouvelle assistante de Barney est une femme nommée Roni Fugate, et elle semble avoir l’intention de lui voler le travail de Barney. L’employeur de Barney, Leo Bulero, réalise une grande partie de ses revenus en fabriquant et en vendant illégalement une drogue hallucinatoire appelée Can-DPP Layouts crée des environnements miniatures sur lesquels les utilisateurs de Can-D peuvent projeter leur esprit. Leo devient nerveux lorsque son rival commercial Palmer Eldritch revient dans le système solaire après être parti il y a dix ans pour explorer le système Proxima.
Leo apprend bientôt qu’Eldritch a apparemment créé une alternative légale à Can-D, appelée Chew-Z, et commencera bientôt à la fabriquer et à la vendre. Chew-Z est apparemment fabriqué avec un matériau organique qu’Eldritch a trouvé dans le système Proxima. Leo décide d’aller à la résidence d’Eldritch sur la lune et de tuer Eldritch. Cependant, sur la lune, Eldritch injecte de force à Leo Chew-Z. Eldritch affirme que Chew-Z permet en fait à une personne de se projeter dans des dimensions alternatives qu’elle peut créer et contrôler. Sous l’influence de Chew-Z, Leo a une vision d’un avenir possible. Dans ce futur, Leo est vénéré pour avoir tué Eldritch, qui était apparemment considéré comme une menace pour l’humanité. Leo revient à la réalité et quitte la lune, maintenant doublement déterminé à tuer Eldritch, qui est apparemment en quelque sorte une menace sérieuse pour le bien-être de l’humanité.
Bien qu’il se soit rendu compte que Leo était probablement en difficulté, Barney n’est pas allé sur la lune pour tenter de sauver Leo. Leo s’en rend compte, alors quand il revient sur Terre, il renvoie rapidement Barney. Barney a moralement honte de sa lâcheté et de son égoïsme. Parce que Barney a reçu un avis qu’il pourrait être enrôlé dans une colonie hors du monde, Barney décide de se porter immédiatement volontaire pour y aller; il voit cela comme une sorte de pénitence. Leo conçoit un moyen de nuire aux ventes de Chew-Z en demandant à Barney d’ingérer Chew-Z dans la colonie, puis d’ingérer une toxine provoquant des crises pour donner l’impression que Chew-Z est dangereux. Barney accepte d’aider Leo dans ce plan. Lors du trajet en fusée vers la colonie de Mars, Barney rencontre Anne Hawthorne, une chrétienne fervente qui rejoindra également la colonie.
Barney découvre bientôt que la vie dans la colonie est généralement désolée et ennuyeuse. Les colons semblent surtout compter sur Can-D pour se divertir. Bientôt, un agent envoyé par Leo arrive pour donner à Barney la toxine à prendre après avoir ingéré Chew-Z. Peu de temps après, à la surprise de Barney, Palmer Eldritch lui-même arrive dans la colonie pour distribuer Chew-Z. Barney ingère le Chew-Z et voit bientôt que Chew-Z projette une personne dans une dimension alternative qui est finalement contrôlée par Palmer Eldritch. Dans le domaine Chew-Z, Barney communique directement avec Eldritch et apprend que l’essence d’Eldritch est directement connectée à Chew-Z. Eldritch est donc capable de faire proliférer sa présence et son pouvoir en infectant les personnes qui ingèrent Chew-Z. Barney se rend compte qu’Eldritch a peut-être été remplacé par une forme de vie extraterrestre dans le système Proxima, ou bien Eldritch a simplement acquis ces pouvoirs en fusionnant son essence avec la substance Chew-Z.
Barney se réveille du domaine Chew-Z pour voir que Leo est arrivé sur Mars pour fournir de l’aide à Barney. En raison des visions Chew-Z de Barney, il est convaincu que Leo sera capable de vaincre Palmer Eldritch. Barney, qui a noué une relation amoureuse avec Anne Hawthorne, décide de rester dans la colonie de Mars. Alors que Leo revient sur Terre, le récit implique que Leo n’est peut-être jamais revenu à la réalité après avoir reçu une injection de Chew-Z. Cependant, il est également possible qu’il soit revenu et que le pouvoir d’Eldritch ait commencé à proliférer avec Chew-Z. Le roman se termine avant de révéler si Leo est finalement capable de vaincre Eldritch.