Dans Delirium, Lena, dix-sept ans, attend son anniversaire, quand elle peut avoir une procédure pour l’empêcher de tomber amoureuse; une condition qui a été jugée une maladie. Avant de pouvoir obtenir la procédure, elle tombe amoureuse d’un invalide, Alex, l’un des rebelles vivant inchangé dans la nature en dehors des villes civilisées. Lena découvre qu’une grande partie de sa vie est un mensonge, y compris le suicide supposé de sa mère, et s’enfuit dans la nature, mais dans le processus, Alex se sacrifie pour elle.
Au début de l’histoire, Lena attend avec impatience sa procédure lorsque toute sa douleur sera supprimée. Elle vit à Portland, dans le Maine, qui, comme toutes les villes américaines, est entourée de gardes et de clôtures électriques. Personne n’est autorisé à entrer ou à sortir et personne n’est autorisé à vivre dans la nature en dehors des clôtures. Il y a des rumeurs d’invalides, qui n’ont pas été «guéris», vivant dans la nature, mais le gouvernement le nie. Lena prévoit de passer son été dernier avec sa meilleure amie Hana, avant qu’ils ne soient guéris.
Lena passe son évaluation, un examen oral par lequel le gouvernement lui assignera un compagnon. Elle se trompe, mais l’évaluation est interrompue lorsque des invalides protestent en lâchant des vaches dans les laboratoires. Lena voit un garçon rire dans la zone d’observation au-dessus de son évaluation. Plus tard, elle le rencontre à nouveau. C’est un agent de sécurité, qu’elle pense guéri, nommé Alex.
Pendant ce temps, Hana commence à écouter de la musique underground et à se rendre à des soirées illégales. Lena a peur d’enfreindre les règles. Ils commencent à s’éloigner, mais pas avant que Lena ne rencontre à nouveau Alex lors d’une fête illégale. Ils conviennent de se rencontrer à la plage le lendemain, mais quand Alex dit à Lena qu’il n’est pas vraiment guéri et qu’il est un invalide qui a grandi dans la nature, elle a peur et s’enfuit.
Lena essaie de redevenir bonne et de suivre toutes les règles, sans voir Hana ou Alex, mais une nuit où Lena sait qu’Hana est à une fête illégale, le gouvernement organise des raids, à la recherche de signes d’activités illégales. Lena va avertir Hana. Elle est trop tard, mais Alex la sauve du raid, avec leurs matraques et leurs chiens d’attaque. Lena et Alex s’embrassent. Elle tombe amoureuse.
L’été passe vite, Hana, Lena et Alex traînent ensemble. Lena visite même les Wilds, mais elle hésite à s’enfuir là-bas. Puis Lena découvre que sa mère, que Lena pensait s’être suicidée, était enfermée dans les Cryptes, des prisons aux allures de donjon. Elle s’est récemment échappée dans la nature. Le monde entier de Lena s’effondre. Elle se sent trahie par sa famille et la société et décide de s’enfuir avec Alex. Ils font des plans pour s’échapper, mais Lena est découverte après le couvre-feu dans une maison abandonnée. Elle est ligotée et sa procédure est reportée pour se produire immédiatement. Alex vient la secourir et ils se précipitent vers la frontière. Alex se sacrifie pour permettre à Lena de s’échapper.