Oedipa Maas est surprise de découvrir qu’elle a été nommée co-exécuteur testamentaire de son ancien amant, l’investisseur immobilier Pierce Inverarity. Son mari, Mucho Maas, un DJ trop sensible, ne l’aide pas, pas plus que son psychiatre, le Dr Hilarius, qui l’appelle au milieu de la nuit et l’encourage à participer à une étude dans laquelle des femmes au foyer prennent du LSD.
À San Narciso, en Californie, une banlieue de Los Angeles où Inverarity avait de nombreux intérêts financiers, Oedipa commence à démêler la succession avec l’aide de son co-exécuteur testamentaire, l’avocat et ancien enfant acteur Metzger. Elle séjourne à l’Echo Courts Motel, où elle fait la connaissance du manager, Miles, membre d’un groupe de rock en herbe des Beatles appelé les Paranoids. Metzger et elle deviennent amants, alors qu’elle regarde un film dans lequel il aurait joué étant enfant, fréquemment interrompu par des publicités faisant la publicité de propriétés et d’entreprises dans lesquelles Inverarity avait des intérêts financiers. Il s’agit notamment d’un lotissement nommé Fangoso Lagoons et de Beaconsfield Cigarettes, qui commercialisait une cigarette avec des filtres en os.
Oedipa et Metzger commencent à fréquenter un bar nommé The Scope, un lieu de rencontre pour les ouvriers de l’assemblage électronique de la division Galactronics de Yoyodyne, Inc., un conglomérat de haute technologie qu’Inverarity a contribué à amener à San Narciso. Les travailleurs semblent utiliser un système de livraison de courrier secret appelé WASTE, dont le symbole est une corne de poste en sourdine. Un homme, du nom de Mike Fallopian, leur parle de la Peter Pinguid Society, un groupe nommé d’après un commandant naval mécontent de la guerre civile qui a tenté en vain d’ouvrir un nouveau front pour la guerre au large de la côte de San Francisco. Fallopian est en train d’écrire un livre sur les prétendues tentatives du gouvernement fédéral de supprimer les routes postales indépendantes à l’époque de la guerre civile.
Lors d’un voyage dans les lagunes de Fangoso avec Metzger et les Paranoïaques, Oedipa rencontre Manny Di Presso, un avocat représentant Tony Jaguar, qui a porté plainte contre Beaconsfield Cigarettes pour non-paiement d’une cargaison d’os. Di Presso révèle que les ossements provenaient du Lago di Pieta, un lac en Italie où une compagnie de GI’s américains a péri pendant la Seconde Guerre mondiale. Oedipa et Metzger voient alors une performance de La tragédie du courrier, dont le complot jacobéen complexe comprend un lac italien où un certain nombre de soldats ont été tués, une conspiration postale désignée par le nom mystérieux de Tristero. Oedipa cherche ensuite le réalisateur, Driblette, dans sa loge pour s’enquérir de Tristero, mais il échappe à ses enquêtes.
Alors qu’il assiste à une réunion d’actionnaires chez Yoyodyne, Inc., Oedipa rencontre un inventeur frustré nommé Koteks qui lui parle d’une machine appelée Nefastis Machine créée par John Nefastis, membre d’une société secrète d’inventeurs frustrés. Oedipa visite également une maison pour personnes âgées, Vesperhaven House, fondée par Inverarity. Là, elle parle avec M.Thoth, dont le grand-père est monté pour le Pony Express à l’époque de la ruée vers l’or. M. Thoth montre à Oedipa une bague que lui a donnée son grand-père et qui porte le symbole du cor de poste en sourdine. Par la suite, Oedipa apprend d’un philatéliste, nommé Gengis Cohen, des timbres contrefaits de la collection d’Inverarity qui contiennent d’autres preuves du complot postal.
Oedipa fait un voyage dans la région de la baie de San Francisco pour voir John Nefastis, et chercher une copie du livre contenant le texte de La tragédie du courrier. Après avoir déterminé que l’éditeur du livre, le professeur Bortz, est maintenant professeur au San Narciso College, Oedipa se lance dans une odyssée de toute la nuit autour de San Francisco, où elle aperçoit le symbole du cor de poste en sourdine à plusieurs endroits. Elle apprend également l’existence d’une autre organisation secrète utilisant le symbole du cor de poste en sourdine, Inamorati Anonymous, dont les membres se consacrent à éviter l’amour.
Sur le chemin du retour, elle s’arrête dans sa ville natale, Kinneret, pour découvrir que son psychiatre, le Dr Hilarious, souffre d’un épisode paranoïaque et s’est enfermé dans son bureau avec un fusil. Il révèle à Oedipa qu’il a travaillé au camp de concentration de Buchenwald, faisant des recherches sur la folie induite expérimentalement. Lorsqu’Oedipa lui demande si elle souffre elle aussi d’un délire paranoïaque, le Dr Hilarious lui conseille de chérir ses fantasmes. Après avoir été capturé par la police, elle découvre que son mari, Mucho, souffre d’un trouble de la personnalité multiple dû à l’ingestion de LSD.
Le professeur Bortz lui fournit plus d’informations sur l’histoire de l’organisation Tristero. Dans le même temps, Mike Fallopian suggère que toutes ses sources d’informations sont suspectes. Incapable de déterminer si elle a vraiment détecté un système de communication alternatif secrètement ancré dans la société capitaliste moderne, ou si elle souffre elle-même d’un délire paranoïaque, Odipe sombre dans un isolement complet. Elle décide finalement d’assister à la vente aux enchères, connue sous le nom de « pleurs », de la collection de timbres d’Inverarity, et d’affronter l’enchérisseur secret des faux timbres Tristero, collectés en tant que lot 49.