L'action se déroule en Angleterre en 1850. Le jeune artiste londonien Walter Hartright, sur la recommandation de son ami, le professeur italien Peski, obtient une place de professeur de peinture à Limmerridge à Cumberland, dans la succession de Frederick Fairley, Esq. Avant de partir, Walter vient dire au revoir à sa mère et sa sœur, qui vivent dans la banlieue de Londres. En rentrant chez lui par une chaude soirée tardive, il rencontre de façon inattendue une femme étrange, habillée de blanc en blanc sur une route déserte. Ils poursuivent le voyage ensemble. La mention de Hartwright sur les endroits où il ira, provoque une excitation inattendue d'un étranger. Elle parle avec amour de Mme Fairley, la défunte propriétaire de Limmeridge. Puis, avec colère et peur, il se souvient d'un baronnet du Hampshire, sans toutefois mentionner son nom. Walter aide un étranger à attraper un keb et presque immédiatement après son départ, il voit une poussette avec deux cavaliers poser des questions sur une «femme en blanc». Ils la cherchent à rentrer à la maison de fous, d'où elle s'est échappée.
Walter Hartwright arrive à Limmeridge, fait la connaissance de ses habitants. Voici Marian Golcombe, la fille de feu Mme Fairley de son premier mariage, une brune laide, mais charmante et énergique, la sœur de sa mère Laura Fairley, une blonde douce et douce, et M. Frederick Fairley, leur oncle, un célibataire et un égoïste terrible, celui qui a suggéré Le travail de Walter. Walter raconte à Marian sa rencontre avec une femme en blanc, et elle, intriguée, trouve dans ses lettres à sa mère une mention de la fille Anna Katerik. Mme Fairley s'est attachée à la fille en raison de sa ressemblance avec Laura, et la petite Anna, répondant à sa patronne avec un amour fervent, a juré en son honneur de marcher toujours uniquement en blanc. Ici, William réalise le sentiment étrange qu'il avait vu plus d'une fois en regardant Laura: une femme en blanc rappelait étonnamment Laura, qui avait seulement perdu du poids et pâli ou survécu au chagrin. Marian et Walter gardent leur découverte secrète. Pendant ce temps, comme cela arrive souvent, le professeur et l'élève, Walter et Laura, sont tombés amoureux. Mais ils ne parlent pas de leur amour. Ils sont séparés par l'abîme des inégalités sociales et patrimoniales, car Laura est noble et riche, elle est l'héritière de Limmeridge. Et le plus important, Laura est fiancée à l'homme que son père a choisi - c'est le baronnet Sir Percival Glide, le propriétaire d'un grand domaine dans le Hampshire. Marian rapporte cela à Walter et, aux mots «baronnet» et «Hampshire», il rappelle le discours incohérent de la femme qu'il avait rencontrée en blanc. Mais ici, Hartwright la voit à nouveau au cimetière de Limmeridge - Anna Katerik lave un monument en marbre blanc sur la tombe de Mme Fairley. Dans une conversation avec Walter (et un jour plus tôt dans une lettre anonyme à Laura, qui l'avait beaucoup alarmée), Anna avertit Laura de son mariage avec Sir Percival Glide, qui lui semble une incarnation du mal. De plus, il s'avère que c'est lui qui a emprisonné Anna dans une maison de fous. Dire au revoir à Laura, Walter découragé retourne à Londres, puis part pour une longue et dangereuse expédition archéologique en Amérique centrale.
Marian oblige Laura, une fiancée arrivée à Limmeridge, à donner des explications sur Anna, et il présente une lettre à Mme Katerik, la mère d'Anna, pour prouver qu'elle a agi avec son consentement et pour le bien de sa fille. Jusqu'à la dernière minute, Marian et Laura espèrent que quelque chose gênera le mariage, mais un miracle ne se produit pas. Percival Glide et Laura Fairley sont mariés dans l'église de Limmeridge et partent en lune de miel en Italie. Six mois plus tard, ils retournent en Angleterre et s'installent à Blackwater Park, le domaine Glide, et Marian Golcombe y arrive. Avec le couple Glide, un autre couple marié arrive d'Italie - le comte et la comtesse Fosco. La comtesse Fosco, la tante de Laura, autrefois absurde et vaine, est maintenant dévouée à son mari avec une âme et un corps, dont elle regarde littéralement, comme hypnotisée, saisit chaque mot et tord continuellement de petits pachitos pour lui. Le comte Fosco est extrêmement épais, toujours poli, très aimable, prête constamment attention à sa femme, aime les souris blanches, qu'il porte avec lui dans une grande cage. Mais une force d'esprit extraordinaire se fait sentir en lui («si, au lieu d'une femme, il épousait une tigresse, il apprivoiserait également la tigresse», note Marian).
Dans les environs de Blackwater Park, Laura rencontre Anna Katerik, et elle l'avertit à nouveau, lui conseillant de ne pas faire confiance à son mari et de le craindre. Et Sir Percival, désespérément à la recherche d'argent, veut que Laura signe des papiers sans lire. Laura refuse. Le mari la menace, mais le comte Fosco parvient à atténuer la situation. Le brillant et le charme du marié de Sir Percival ont disparu depuis longtemps, il est impoli envers sa femme, se moquant de lui et lui reproche plus d'une fois sa passion pour un enseignant-artiste (Percival a deviné le secret de Laura). Le comte et sa femme empêchent à tous égards Marian d'essayer de contacter l'avocat de la famille Fairley. Ils interceptent à plusieurs reprises des lettres (ayant même une fois mis une potion sur une fille qui était censée envoyer une lettre à son arrivée à Londres). Marian soupçonne un complot contre Laura et, afin de s'établir dans ses hypothèses, écoute la conversation entre Percival Glide et le comte Fosco. Le complot existe, mais Marian ne peut pas y résister - en écoutant une conversation nocturne, elle attrape un rhume et tombe gravement malade. Utilisant la maladie de Marian, elle, conformément au plan du comte Fosco, est transférée dans une partie reculée du château, mais Laura est informée qu'elle est partie, et elle est amenée à l'attirer pour rendre visite à son oncle, M. Fairley. Mais à Londres, Laura, sous le nom d'Anna Katerik, est placée dans une maison de fous, où était la vraie Anna. En même temps, l'imaginaire Glide, qui y apparaissait, mourait dans la maison londonienne de sa tante. Maintenant, rien ne se situe entre Percival Glide et la richesse de sa femme.
Après s'être rétablie, Marian essaie de comprendre ce qui s'est passé. Elle parvient à trouver et avec l'aide de la corruption à libérer Laura - cassée, laissée sans nom et sans richesse. Walter revient de l'expédition. Arrivé pour s'incliner devant la tombe de Laura, il rencontre Marian et la changée, terriblement semblable à Anna Katerik Laura. Walter loue un appartement où ils vivent tous les trois et, ensemble, lui et Marian aident progressivement Laura à se remettre. Walter décide de rendre son nom à Laura. Réalisant que Sir Percival Glide cachait Anna Katerik dans une maison de fous parce qu'il avait peur des révélations, Walter commence à découvrir lesquelles. Il rend visite à la mère d'Anna, Mme Katerik. Elle refuse très certainement d'aider Hartright à mettre Percival Glide à l'eau potable, alors qu'elle déteste sans aucun doute Glide et sera heureuse si Walter parvient à régler ses comptes avec lui. D'après des conversations avec Mme Katherick, la mère d'Anna, avec le greffier de l'église d'Old Wellingham, M. Wansborough, qui avait un livre copié des paramètres de l'église, Walter comprend que le mariage des parents de Glide n'était pas enregistré, par conséquent, il n'a aucun droit sur le titre ou sur les propriétés foncières. À un moment donné, Glide a eu accès à la sacristie et l'occasion de falsifier un record grâce à Mme Katerik, mais lorsque son mari a soupçonné une histoire d'amour entre eux, Glide n'a pas réfuté cette hypothèse, craignant de révéler la véritable raison de ses rencontres avec elle. Par la suite, il a aidé à plusieurs reprises Mme Katerik avec de l'argent. La haine d'Anna et la peur d'elle étaient dues au fait que la jeune fille avait osé répéter après sa mère qu'elle connaissait le secret de Glide. C'était suffisant pour que la pauvre fille se retrouve dans une maison de fous, et ses discours - quoi qu'elle ait dit - ne pouvaient pas être considérés comme des preuves. Sentant le danger, Percival Glide s'efforce de toutes ses forces d'empêcher Walter d'atteindre la vérité, puis, ignorant l'existence d'un double, décide de brûler le livre des records, mais il s'éteint dans un incendie d'église.
Le comte Fosco échappe à la persécution. Par hasard, au théâtre, Walter voit le comte et remarque sa frayeur évidente à la vue de son ami le professeur Peski, qui ne reconnaît pas le comte (cependant, il pourrait changer son apparence, et des années ont fait son travail). De toute évidence, Walter comprend que le comte Fosco était membre de la même société secrète que Sand. La crainte du comte peut s'expliquer par son apostasie, la trahison des intérêts de la confrérie et l'attente de représailles imminentes. Walter est obligé de recourir à l'aide de Sands. Il laisse au professeur une enveloppe scellée avec une lettre dans laquelle il expose le comte et demande à le punir si Walter ne revient pas à l'heure prévue le lendemain. Prenant ces précautions, Walter Hartwright vient au comte Fosco et l'oblige à écrire l'histoire de la fraude commise par lui et Glide. Le comte, avec sa complaisance inhérente, écrit avec enthousiasme, passant presque toute la nuit à cette leçon, et la comtesse se prépare pour son départ précipité, apparaissant de temps en temps et montrant à Walter sa haine envers lui.
Sur la base de la différence de dates: un certificat de décès a été délivré avant l'envoi de la lettre de Frederick Fairley, contenant l'invitation d'une nièce à visiter, Walter parvient à prouver que Laura est vivante et Anna Katerik est enterrée à la place. L'inscription sur le monument est maintenant modifiée. Anna Katerik, une femme en blanc, après la mort a trouvé ce qu'elle voulait: elle repose à côté de Mme Fairley, qu'elle aimait tant.
Laura et Walter se marient. Leur vie s'améliore progressivement. Walter travaille beaucoup. Se retrouvant après un certain temps d'affaires à Paris, il voit le cadavre du comte Fosco pris de la Seine. Il n'y a aucun signe de violence sur le corps, à l'exception de deux coupures de couteau à la main qui dissimulaient la stigmatisation - la marque d'une société secrète de la taille d'une petite pièce (Sands a la même marque sur la main). De retour à Londres, Walter ne retrouve chez elle ni Laura et son fils de six mois, ni Marian. Il reçoit une note de sa femme lui demandant immédiatement et sans se soucier de venir à Limmeridge. Laura et Marian excitées le rencontrent là-bas. Après la mort de l'oncle, le domaine familial est repris par Laura. Et bébé Walter, le jeune héritier du Limmeridge, que Marian tient dans ses bras, peut maintenant être considéré comme l'un des propriétaires fonciers les plus généreux d'Angleterre.