Hazel, 16 ans, est atteinte d'un cancer. Son dernier traitement semble avoir arrêté l'évolution de la maladie, mais elle se sait condamnée. Bien qu'elle s'y ennuie, elle intègre pour faire plaisir à sa mère, un groupe de soutien, fréquenté par d'autres jeunes malades. C'est là qu'elle rencontre Augustus, un garçon en rémission, qui partage son humour et son goût pour la littérature.
Entre les deux adolescents, l'attirance est immédiate. Les deux amoureux se passionnent pour un roman de Peter Van Houten, lui aussi consacré à une jeune fille soufrant d'un cancer, qui se termine brusquement au milieu d'une phrase. Curieux du sort des personnages, Hazel et Augustus partent à Amsterdam pour rencontrer l'auteur, les entraînant vite dans un projet un peu fou. Leur histoire d'amour commence, vivants un peu au jour le jour, sachant qu'ils ne pourront rester ensemble à jamais.
John Green diffuse dans sa fiction, un message aux personnes atteintes d'un cancer. Il montre avec tact et émotion la réalité d'une maladie sans pour autant horrifier le lecteur.
