Ce livre est un récit légèrement fictif de la façon dont les deux auteurs, Alexander et Ann Shulgin, commencent leur relation, se marient et continuent de vivre ensemble. Cependant, l’histoire d’amour racontée dans ce livre ne concerne pas seulement deux personnes, mais implique également une classe de drogues psychédéliques appelées phénéthylamines. Ce sont les versions romancées d’Alexander et Ann – respectivement Shura Bordorin et Alice Parr – et leurs voyages sous ces drogues qui donnent au livre son nom Pihkal, qui est un acronyme qui signifie « Phénéthylmines que j’ai connues et aimées ».
Le livre commence du point de vue de Shura. Shura décrit son enfance à l’époque de la dépression à Berkeley. Shura obtient son diplôme d’études secondaires très tôt et obtient une bourse pour Harvard. Cependant, Shura quitte rapidement Harvard pour rejoindre la marine et participer à la Seconde Guerre mondiale. Une fois sortie de la marine, Shura obtient un doctorat de l’Université de Californie à Berkeley et part travailler pour la Dole Chemical Company. Une fois sur place, Shura commence à synthétiser des drogues psychédéliques et est en grande partie laissé à lui-même. Shura décide de quitter Dole Chemical au milieu des années 1960 et commence rapidement à synthétiser les médicaments dans sa propre ferme. En 1977, la femme de Shura décède, ce que Shura considère comme une libération à bien des égards, car le mariage était devenu en grande partie sans amour.
L’histoire passe alors au point de vue d’Alice, et elle explique sa première expérience avec les drogues psychédéliques lorsqu’elle prend du peyotl à la fin des années 1950. Alice explique qu’elle est divorcée deux fois et qu’elle a quatre enfants. Alice rencontre Shura lors d’une réunion organisée par son ex-petit-ami. Shura explique qu’il est amoureux d’une femme mariée en Allemagne nommée Ursula. Alice décide quand même de poursuivre Shura, et les deux font l’amour lors d’une fête chez Alice. Shura veut toujours être avec Ursula, et Ursula continue de promettre de venir vivre avec Shura en Californie, mais Alice décide de rester avec Shura jusqu’à ce que ce moment vienne. Finalement, Alice écrit une lettre à Ursula lui demandant soit de venir rester avec Shura, soit de le libérer. Ursula envoie une lettre à Shura l’informant qu’elle ne viendra pas vivre en Californie. Shura demande à Alice de venir vivre avec lui à la ferme et ils se marient le 4 juillet 1981.
À ce stade, les chapitres alternent entre les voix de Shura et d’Alice. Ces chapitres racontent principalement différentes expériences psychédéliques vécues par Shura et Alice, ou les deux. Dans la plus puissante de ces expériences, Alice vit une crise spirituelle pendant presque une semaine entière provoquée par un niveau inerte de drogue. Dans un autre, Shura éprouve des sentiments de quasi-omnipotence. Dans le dernier chapitre, Shura donne une conférence à sa classe d’université expliquant pourquoi il faut mettre fin à la guerre contre la drogue.