Le roman débute par une étrange chasse à courre dans les bois de Meudon. Le professeur Sarastre, suivi de trois hommes à moto, traque et tue un jeune Arabe dont il emporte le corps. Deux témoins ont assisté à la scène : Quentin, le plus proche collaborateur de Sarastre, et Aliocha, reporter d'une cinquantaine d'années, officiellement chargé d'enquêter pour son journal sur la disparition de plusieurs immigrés. En réalité, il surveille la clinique très discrète du professeur, qui abrite nombre de célébrités. Il apprend qu'un visiteur de marque est arrivé dans le plus grand secret : Bayard, chef d'une secte dissoute. Laissé pour mort, défiguré, il vient se faire greffer un nouveau visage.
Sarastre est un héritier du docteur Voronoff, qui réalisa dans les années vingt des greffes d'espèce animale sur l'homme. On découvre au fil des pages son incroyable projet. Il est contraint de fuir en Thaïlande, plus ou moins prisonnier, avec sa fille Hermione, dans un laboratoire-clinique où il poursuit ses expériences. Aliocha le suivra, acompagné d'un jeune adolescent de dix-huit ans, Damien, qui lui servira d'assistant. Dans ce pays sensuel et tolérant, chacun découvrira ses propres ambiguités. L'Australie sera l'ultime destination, jusqu'au désert rouge qui ressemble au rêve de Damien.