La historia comienza de forma epistolar, con la lectura de tres cartas. La primera de ellas la envía Natanael a su amigo Lotario, quien es a la vez el hermano de su prometida Clara. Por equivocarse al poner el destinatario, es Clara quien finalmente lee la carta. Un relato del trauma por la muerte de su padre que vive el joven Nathanaël, quien a pesar de estar comprometido, se enamora de un autómata, Olimpia, construida por Spalanzani y un cómplice. Nathanael cree que ésta es real. El descubrimiento del truco lo lleva a la locura, y a un final conmocionante.