Florent-Claude Labrouste tem quarenta e seis anos, é funcionário do Ministério da Agricultura e detesta o seu nome. Divide o apartamento na periferia de Paris com Yuzu, a namorada japonesa, muitos anos mais jovem. Cínico, profundamente desesperançado e intimamente só, tudo lhe parece insuportável: a França está à beira do precipício, a Europa ameaça ruir, a sua vida é um beco sem saída.
A descoberta de uns vídeos comprometedores da namorada, que ele planeava há muito abandonar, leva-o a despedir-se de muito mais: deixa o emprego, a namorada e a casa, e aluga um quarto de hotel. Dedica os dias a divagar e deambular pelos bares, restaurantes e lojas da cidade. E descobre Captorix, um antidepressivo que liberta serotonina e lhe devolve a possibilidade de aguentar o dia-a-dia mas lhe rouba aquilo que poucos homens estariam dispostos a perder.
Aproveita a ruptura radical para rememorar o passado: as aspirações e ideais de jovem agrónomo; as relações amorosas, de fim desastroso; a nostalgia de um amor perdido; e o reencontro com um velho amigo aristocrata, que o ensina a manusear uma espingarda. Entre passado e futuro, é-lhe forçoso contemplar, com uma feroz acidez, um mundo sem bondade, desumanizado, atingido por mutações irreversíveis.
Com Serotonina, romance-profecia de um futuro pouco perfeito, Houellebecq reafirma-se uma vez mais como um cronista impiedoso da decadência da sociedade ocidental, um escritor indómito, incómodo e por isso imprescindível.