В прологе романа человек убегает от преследователей и бросается с самой высокой башни Флоренции. Перед смертью он думает о своём даре человечеству — Инферно.

"Пусть мир вспоминает меня не как чудовищного грешника, а как достославного спасителя ... Пусть человечество поймёт смысл дара, который я ему оставляю."

Профессор истории культуры, специалист по символам Роберт Лэнгдон приходит в себя в незнакомой клинике. По очертаниям зданий за тёмным окном он понимает, что очутился во Флоренции, хотя последние его воспоминания — о Гарвардском университете. С помощью врача Сиены Брукс он выясняет, что два последних дня испарились из его памяти. По словам Сиены, амнезия связана с черепно-мозговой травмой и скоро пройдёт.

К клинике подъезжает женщина — агент секретной организации, Консорциума. Она послана разобраться с Лэнгдоном. Агент врывается в палату, но Сиена уже вывела Лэнгдона через запасной выход. Агент стреляет, но Лэнгдон и Сиена успевают уехать на такси.

Шеф Консорциума ожидает вестей. Его организация устраивает различные фальсификации, формирует ложное общественное мнение и скрывает клиентов от закона. На этот раз шеф связался не с тем клиентом, из-за чего Консорциуму грозит уничтожение. Однако клиент, недавно сбросившийся с флорентийской башни, оставил чёткие указания, которые шеф намерен исполнить. Одно из указаний — в назначенный день разослать по крупным телеканалам странное видео, где человек в маске рассказывает об Инферно, и забрать из банковской ячейки костяной цилиндр. Однако цилиндр похищен, и шеф отправляет агента исправить положение.

Сиена привозит профессора к себе домой. Лэнгдон находит в квартире Сиены вырезанные из газет статьи о девочке-вундеркинде. Очевидно, эта девочка — Сиена. Девушка показывает Лэнгдону биокапсулу для перевозки опасных веществ, которая была зашита за подкладкой его пиджака. Замок капсулы открывает отпечаток пальца Лэнгдона. Профессор звонит в американское консульство, и вскоре Сиена видит в окно женщину-агента. Лэнгдон решает, что американское правительство хочет его убить. За что? Ответ может находиться в контейнере, и профессор открывает его. Внутри — цилиндр из резной кости, оказавшийся мини-проектором. Он проецирует картину Боттичелли «Карта ада», которая иллюстрирует часть «Божественной комедии» Данте.

Профессор замечает, что картина изменена, и на ней появилась надпись:

"Истину можно увидеть только глазами смерти."

К дому Сиены подъезжает бронированный автомобиль, и Лэнгдона начинают искать люди в форме. Это сотрудники Службы поддержки по надзору и реагированию (ПНР), и они тоже ищут Лэнгдона. Сиена снова спасает профессора, который нравится ей всё больше.

Женщина-агент, выслеживающая Лэнгдона с крыши соседнего здания, узнаёт, что Консорциум отстранил её от работы. Испугавшись, она решает реабилитироваться — завершить своё задание.

Поскольку загадка на картине связана с Данте, Лэнгдон решает направиться в Старый город Флоренции, где поэт родился и вырос. Агент следует за ними. Лэнгдон и Сиена обнаруживают, что у ворот Старого города стоят полицейские пикеты — очевидно, полиция ищет их. Они скрываются в огромных садах, основанных Медичи. Пока их пытаются отыскать с помощью радиоуправляемого вертолёта с камерой, Лэнгдон догадывается, что зашифровано на проекции картины. Подсказка указывает на фреску, а музей где она выставлена, находится в Старом городе.

Директор Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ) эпидемиолог Элизабет Сински вспоминает свою встречу с гениальным учёным-генетиком. Он предсказывал, что перенаселение планеты приведёт к гибели человечества, и считал, что «человеческое стадо» следует проредить с помощью эпидемии чумы. Сински понимает, что человечество очень скоро истощит ресурсы планеты, но не может согласиться с методами, которые предлагает учёный. Однако тот уверен:

"За смертью следует рождение. Чтобы достичь Рая, человек должен пройти через Ад."

Лэнгдона и Сиену окружает полиция. Они выбираются из ловушки благодаря эрудиции профессора, которому известны архитектурные особенности итальянских дворцов времён Медичи. Агента Консорциума им обмануть не удаётся — женщина следует за ними по пятам. Лэнгдон добирается до фрески, где его узнаёт смотрительница музея. Она уверяет, что профессор был здесь вчера со своим другом, итальянским искусствоведом Бузони, они рассматривали посмертную маску Данте. Лэнгдон понимает, что означает фраза на проекции картины.

Когда Лэнгдон просит показать ему маску, выясняется, что её украли. Камера наблюдения сняла, как Лэнгдон и Бузони крадут посмертную маску. От смотрительницы Лэнгдон узнаёт, что маска — собственность учёного-миллиардера Бертрана Зобриста. Сиена знает о его теории демографического апокалипсиса. Смотрительница вызывает полицию. Лэнгдон не помнит, где маска, и не может её вернуть. Смотрительница звонит секретарше Бузони и узнаёт, что накануне вечером тот умер от инфаркта. Перед смертью он оставил послание:

"То, что ты ищешь, надёжно спрятано. Ворота открыты для тебя, но ты поторопись. «Рай», Двадцать пятая."

Это намёк на последнюю часть «Божественной комедии» Данте. Музей окружают люди Брюдера, но Лэнгдон и Сиена снова избегают ловушки и пускаются на поиски маски. Агент следует за ними и погибает.

По дороге Сиена рассказывает Лэнгдону о Зобристе и его желании использовать генетику не для исцеления, а для уничтожения людей. После встречи с Сински учёный стал изгоем и скрывался, пока не погиб, сбросившись с флорентийской башни. Сиена считает, что Зобрист прав.

Подсказка Бузони приводит Лэнгдона в старинную городскую крестильню, где принимал крещение и Данте. За ними следит человек с лицом, покрытым сыпью. Они отвлекают внимание охранника, проникают в крестильню, главные ворота которой оказываются не запертыми, и находят маску. Её внутренняя сторона покрыта грунтовкой для холста. Очистив её, Лэнгдон обнаруживает стихи, в которых упоминается вероломный дож, музей премудрости священной и подземный дворец.

В крестильне Лэнгдона и Сиену настигает человек с сыпью на лице. Он представляется Джонатаном Феррисом, сотрудником ВОЗ, и заявляет, что профессор работает на них. Сиена склонна ему доверять, Лэнгдон же ничего не помнит. Стих на маске ведёт в Венецию, куда они и направляются все вместе, предварительно сбив со следа отряд ПНР.

В отдельном купе скоростного поезда Феррис рассказывает, что Сински привлекла профессора к разгадке тайны и показала костяной цилиндр, который извлекла из банковской ячейки Зобриста. Теперь Лэнгдон понимает, что ищет источник чумы, и от его догадливости зависит судьба человечества.

Шеф Консорциума изменяет своим правилам и просматривает видео, оставленное Зобристом. Увиденное его пугает, и шеф звонит агенту ФС-2080, который находится рядом с Лэнгдоном. Именно ФС-2080, связанный с Зобристом, порекомендовал ему обратиться в Консорциум. Целый год организация прятала учёного от ВОЗ, а тот создавал свой вирус. Шеф связывается с Сински.

ФС-2080 думает о погибшем возлюбленном, который был не только любовником, но и учителем. Он считал, что эволюцию следует искусственно ускорить. Агент хочет довести его дело до конца.

В Венеции выясняется, что Лэнгдон ошибся, музей и могила дожа находятся в Стамбуле. Шеф, Сински и Брюдер тоже летят в Венецию. Лэнгдон не знает, что ПНР — одно из подразделений Всемирной Организации Здравоохранения. Он снова пытается убежать от Брюдера, но улизнуть удаётся только Сиене.

Лэнгдон встречается с Сински и шефом. Они показывают ему видео Зобриста, где виден опущенный в воду мешок из растворяющегося пластика. Когда мешок лопнет, его содержимое попадёт в воду и заразит её. Лэнгдон узнаёт, что Сиена была любовницей Зобриста и агентом Консорциума. Сиена, будучи вундеркиндом, не могла найти своё место в жизни. Она хотела спасти мир, но поняла, как это сделать, только встретив Зобриста. Начав прятаться от ВОЗ, учёный бросил Сиену, она прибегла к помощи Консорциума, но нашла его слишком поздно. Она видела, как любимый покончил с собой.

Черепно-мозговая травма Лэнгдона — фикция. Сотрудники Консорциума с помощью лекарств спровоцировали у Лэнгдона амнезию и вложили ложные воспоминания. Всё это было сделано, чтобы Лэгдон начал доверять Сиене и вернул проектор. Сиена же использовала его знания, чтобы первой найти источник чумы. Лэнгдону Сиена нравится, он не может придти в себя.

На самолёте ВОЗ Лэнгдон летит в Стамбул. В самолёте он видит Ферриса, который тоже оказывается сотрудником Консорциума. В Стамбуле они находят подземный зал с озером, оказавшийся древним городским водохранилищем, куда теперь пускают туристов. Догадливая Сиена следует за ними.

Усилия Лэнгдона оказываются напрасными: мешок растворён, заражение произошло. Увидев в подземном зале Сиену, Лэнгдон гонится за ней. Она может убежать, но остаётся — бежать ей некуда. Сиена рассказывает Лэнгдону о письме Зобриста, которое она получила перед исчезновением учёного. Зобрист написал ей об изобретённом им вирусе, который вторгается в генетический код человека и вызывает бесплодие. Он любил человечество. Не желая убивать миллионы людей, он придумал безопасную альтернативу чуме.

"Не будет больниц, переполненных умирающими, не будет гниющих трупов на улицах, не будет горя от безвременной смерти близких. Нет, просто будет появляться на свет намного меньше детей."

Сиена испугалась, что люди поймут принцип, по которому создавался вирус, и начнут производить бактериологоческое оружие. Она решила уничтожить вирус, но опоздала. День, отмеченный Зобристом, оказался не сроком, когда вирус выйдет на свободу, а датой, к которой всё человечество окажется заражённым.

Шеф понимает, что Сински не отпустит его безнаказанным. Он организует очередную мистификацию и пытается сбежать, но ему это не удаётся — шефа арестовывают.

Сински пытается не допустить паники.

"Быстрее вируса распространяется только страх."

Лэнгдон приводит Сиену к доктору Сински. Девушка рассказывает главе ВОЗ о вирусе, сделавшем треть населения Земли бесплодным. Письмо Зобриста уничтожено, но у Сиены абсолютная память, и Лэнгдон убеждает Сински поговорить с девушкой. Она признаёт правоту Зобриста и соглашается сотрудничать с Сиеной.

"Если мы нейтрализуем вирус ... не имея практически осуществимого альтернативного плана, мы просто вернём всё на круги своя."

Сински увозит Сиену на медицинский форум в Женеву. Лэнгдон их провожает. После поцелуя Сиены профессор надеется, что у них всё впереди.