Молодой американец Уинтерборн, много лет живущий в Европе и успевший отвыкнуть от американских нравов, приезжает в маленький швейцарский городок Веве повидаться с тёткой. В гостинице он случайно знакомится с богатым американским семейством Миллеров — девятилетним мальчиком, его старшей сестрой и их матерью. Они путешествуют по Европе в сопровождении своего агента и собираются ехать в Италию. Девушка — Дэйзи Миллер — поражает Уинтерборна своей красотой, а также свободным и непринуждённым поведением, которое не принято в Европе. Она без смущения разговаривает с незнакомым мужчиной и пленяет Уинтерборна своей непосредственностью. Она рассказывает о своей семье, о путешествии в обществе матери и брата, о дальнейших планах. Ей очень нравится в Европе, и она хочет увидеть как можно больше достопримечательностей. Единственное, что её огорчает, — это отсутствие общества, в Америке они выезжали гораздо чаще, и она нередко бывала в мужском обществе. Уинтерборн разом очарован и озадачен; ему никогда не приходилось слышать, чтобы молодые девушки говорили о себе подобные вещи. Он пытается понять, что стоит за этим странным с общепринятой точки зрения поведением? Он находит Дэйзи определение: хорошенькая ветреная американка, и радуется, что нашёл удачную формулу.

Выяснив, что девушка ещё не была в Шильонском замке и очень хочет его посетить, Уинтерборн предлагает сопровождать её. Испугавшись собственной дерзости, он добавляет, что будет рад сопровождать её и её матушку, но ни его дерзость, ни его почтительность, похоже, не производят на девушку ни малейшего впечатления. Окончательно сбитый с толку её невозмутимостью, Уинтерборн радуется возможности совершить эту экскурсию вдвоём с Дэйзи и обещает познакомить девушку со своей тётушкой. Но когда он заговаривает со своей чопорной родственницей о семействе Миллер, та говорит, что предпочитает держаться подальше от этих вульгарных и дурно воспитанных людей. Ее шокирует то, что они относятся к своему разъездному агенту как к близкому другу, её возмущает свободное поведение Дэйзи, а узнав, что девушка собирается в Шильонский замок в обществе едва знакомого с ней Уинтерборна, наотрез отказывается знакомиться с Миллерами.

Вечером Уинтерборн встречает Дэйзи в саду. Несмотря на поздний час, девушка гуляет одна и радуется встрече. Уинтерборн смущён: он не знает, как сказать девушке об отказе тётушки от знакомства с ней. Он ссылается на мучающую её мигрень, но Дэйзи сразу догадывается, что дело не в этом. Впрочем, такая разборчивость в знакомствах её ничуть не огорчает, Уинтерборн так и не может понять, показное или истинное равнодушие проявляет девушка. Они встречают миссис Миллер, и девушка спокойно представляет ей Уинтерборна, после чего безмятежно сообщает, что собирается посетить в его обществе Шильонский замок. Уинтерборн опасается недовольства миссис Миллер, но она воспринимает эту новость совершенно спокойно. Дэйзи говорит, что хочет, чтобы Уинтерборн покатал её на лодке прямо сейчас. Подошедший к ним агент её родителей и миссис Миллер считают, что это неприлично, но не решаются перечить Дэйзи. Слегка подразнив всех, она заявляет: «Вот это мне и нужно — чтобы кто-нибудь немножко поволновался!» — и идёт домой спать.

Уинтерборн озадачен и раздумывает над непонятными причудами и бесцеремонностью девушки. Через два дня он едет с Дэйзи в Шильонский замок. На его взгляд, в этой их эскападе есть нечто смелое, рискованное, он ждёт подобного отношения и от Дэйзи, меж тем девушка держится совершенно спокойно. В Шильонском замке она болтает с Уинтерборном обо всем на свете, восхищается его образованностью. Она приглашает Уинтерборна отправиться с ними в Италию и взять на себя обучение её брата Рэндольфа и очень огорчается, услышав в ответ, что у него есть другие дела и он не только не сможет поехать с ними в Италию, но через день-два должен вернуться в Женеву. Дэйзи предполагает, что там Уинтерборна ждёт некая «чаровница» и с поразительной смесью простодушия и бестактности начинает осыпать его насмешками, говоря, что перестанет его дразнить, только если он пообещает ей приехать зимой в Рим. Уинтерборн готов ей это обещать: его тётя сняла в Риме дом, и он уже получил приглашение навестить её там. Но Дэйзи недовольна: она хочет, чтобы Уинтерборн приехал в Рим не ради тёти, а ради неё. Когда он рассказывает тёте, что Дэйзи ездила с ним в Шильонский замок, та восклицает: «И с этой особой ты собирался познакомить меня!»

В конце января Уинтерборн приезжает в Рим. Тётушка сообщает ему, что Дэйзи появляется в обществе некоего господина с изысканными манерами и великолепными усами, что вызывает множество толков. Уинтерборн пытается оправдать Дэйзи в глазах тётки, уверяя, что она простодушна и невежественна, не более того. Но тётя считает Миллеров ужасающе вульгарными, а их поведение предосудительным. Сведения о том, что Дэйзи окружена «обладателями великолепных усов», удерживают Уинтерборна от немедленного визита к ней. Он отправляется навестить миссис Уокер — знакомую американку, большую часть времени живущую в Швейцарии, и у неё неожиданно встречается с семейством Миллер. Дэйзи упрекает его за то, что он не пришёл повидаться с ней. Уинтерборн оправдывается, говоря, что приехал лишь накануне. Дэйзи просит у миссис Уокер разрешения приехать к ней на вечер со своим близким другом мистером Джованелли. Миссис Уокер не решается ей отказать. Дэйзи собирается гулять в парк на Пинчио, где её уже ждёт Джованелли. Миссис Уокер замечает ей, что молоденькой девушке неприлично идти туда одной, и Дэйзи просит Уинтерборна проводить её.

В парке Уинтерборн не хочет оставлять молодых людей вдвоём и гуляет вместе с ними, удивляясь, что Дэйзи не пытается избавиться от него. Сочетание в девушке беззастенчивости и чистоты для него загадка. Миссис Уокер, считая, что Дэйзи губит свою репутацию, приезжает за ней в парк, но Дэйзи решительно отказывается оставить своих спутников и сесть к ней в коляску. Она не видит в своём поведении ничего дурного и не понимает, почему она должна приносить свою свободу в жертву приличиям. Уинтерборн пытается убедить миссис Уокер, что она не права, но миссис Уокер считает, что Дэйзи компрометирует себя, танцуя весь вечер с одним партнёром, принимая гостей в 11 часов вечера и т. п. Она советует Уинтерборну прекратить знакомство с Дэйзи, но Уинтерборн отказывается. Через три дня Уинтерборн приезжает на приём к миссис Уокер. Там он встречает миссис Миллер, а Дэйзи приезжает в двенадцатом часу в обществе Джованелли. Уинтерборн пытается образумить Дэйзи, объясняя ей, что юной девушке не пристало флиртовать с молодыми людьми. «А мне казалось, что флирт больше к лицу незамужним девушкам, чем замужним дамам», — парирует Дэйзи. Она преспокойно уединяется с Джованелли в оконной нише соседней комнаты и проводит там почти весь вечер. Миссис Уокер решает напоследок проявить твёрдость, и когда Дэйзи подходит к ней, чтобы проститься, поворачивается к девушке спиной. Дэйзи поражена и уязвлена, у Уинтерборна при виде этой сцены сжимается сердце. Он часто заходит в гостиницу, где остановились Миллеры, но редко застаёт их дома, а если и застаёт, то в обществе Джованелли. Он пытается понять, не влюблена ли Дэйзи, и обсуждает своё предположение с тётей. Тётя вполне допускает мысль о браке между ней и Джованелли, который кажется ей охотником за приданым. Уинтерборн начинает сомневаться в чистоте Дэйзи и склоняется к мысли о том, что её сумасбродство не так уж невинно. Он пытается выяснить, не помолвлена ли Дэйзи с Джованелли. Ее мать говорит, что нет, впрочем, сама она в этом не уверена. Дэйзи во время случайной встречи говорит Уинтерборну, что она помолвлена, но тут же отказывается от своих слов. Уинтерборн никак не может понять, то ли Дэйзи не замечает, что все общество от неё отвернулось, то ли, наоборот, сознательно бросает вызов окружающим.

Неделю спустя Уинтерборн поздно вечером отправляется на прогулку и забредает в Колизей, где встречает Дэйзи с Джованелли. Он решает было уйти, но Дэйзи окликает его. И тут Уинтерборн вспоминает, как опасно здесь гулять, ибо воздух полон ядовитых миазмов, и Дэйзи может заболеть лихорадкой. Он бранит Дэйзи и её спутника за неблагоразумие, Джованелли оправдывается: он пытался отговорить свою спутницу, но безуспешно. Улучив момент, Дэйзи спрашивает, поверил ли Уинтерборн, что они с Джованелли помолвлены. Уинтерборн отвечает уклончиво и в заключение говорит, что теперь ему кажется, что это не так уж важно. Дэйзи уезжает домой в сопровождении Джованелли, и Уинтерборн через два дня узнает, что она опасно заболела. Миссис Миллер рассказывает ему, что, очнувшись от бреда, Дэйзи просила передать ему, что она не помолвлена с Джованелли, и спросить, помнит ли он поездку в Шильонский замок. Через неделю Дэйзи умирает. На похоронах Джованелли говорит Уинтерборну, что никогда не встречал такой красивой и доброй девушки, такой чистой невинной души. Сердце Уинтерборна сжимается от боли и гнева. В последующий год Уинтерборн много думает о Дэйзи, совесть мучает его, оттого что он был несправедлив к ней. На самом деле она очень ценила уважение к себе. Он признается своей тёте: «Я не мог не ошибиться. Я слишком долго жил за границей».