Hazel foi diagnosticada com câncer aos treze anos e agora, aos dezesseis, sobrevive graças a uma droga revolucionária que detém a metástase em seus pulmões. Ela sabe que sua doença é terminal e passa os dias vendo tevê e lendo Uma aflição imperial, livro cujo autor deixou muitas perguntas sem resposta. 

Essa era sua rotina até ela conhecer Augustus Waters, um jovem de dezessete anos que perdeu uma perna devido a um osteosarcoma, em um Grupo de Apoio a Crianças com Câncer. Como Hazel, Gus é inteligente, tem senso de humor e gosta de ironizar os clichês do mundo do câncer — a principal arma dos dois para enfrentar a doença que lentamente drena a vida das pessoas. 

Com a ajuda de uma instituição que se dedica a realizar o último desejo de crianças doentes, eles embarcam para Amsterdã para procurar Peter Van Houten, o autor de Uma aflição imperial, em busca das respostas que desejam.