La nuit du meurtre, Clary Fray suit trois adolescents aux étranges tatouages dans une réserve du Pandemonium Club, persuadée d'empêcher un crime. Au lieu de cela, elle voit un garçon aux cheveux bleu électrique se faire abattre par une lame qui brille comme du cristal. Sous ses yeux, le corps disparaît comme par magie, ne laissant même pas une trace de sang sur le sol poussiéreux. Les assassins sont aussi déconcertés par elle qu'elle l'est par eux. Ce sont des Chasseurs d'Ombres, des guerriers qui débarrassent le monde des démons, et ils sont invisibles aux humains ordinaires. « Une simple mortelle », dit le blond, Jace, les yeux dorés plissés d'incrédulité. « Et elle peut nous voir. »
La vie tranquille de Clary bascule en vingt-quatre heures. Un appel téléphonique paniqué de sa mère se termine dans un fracas de bois qui se brise et un bruit inhumain et rampant. « Ne rentre pas ! » Sa mère hurle, mais Clary s'enfuit et découvre leur appartement saccagé. Un démon grotesque, semblable à un scorpion, l'attend. Il siffle le nom d'un homme nommé Valentine et exprime le désir de la dévorer. Elle survit par instinct, enfonçant un étrange objet laissé par Jace dans la gorge de la créature. Jace la retrouve quelques instants plus tard, effondrée dans le jardin. Alors que le monde s'obscurcit, il l'emporte loin du monde des mortels et dans le sien.
Elle se réveille trois jours plus tard à l'infirmerie de l'Institut de New York, un sanctuaire caverneux aux allures de cathédrale, refuge des Chasseurs d'Ombres. Ici, dans ce monde d'ombres et de secrets, elle est une anomalie. Elle découvre l'existence de la Clave, l'instance dirigeante des chasseurs de démons, et des Créatures Obscures – vampires, loups-garous et sorciers qui partagent la ville avec des humains sans méfiance. Elle apprend l'existence de la Coupe Mortelle, un objet sacré disparu depuis des années, et de Valentine, un Chasseur d'Ombres renégat qui mena une révolte sanglante et que l'on croyait mort. Jace, avec son humour caustique et ses mains balafrées, soupçonne Clary de ne pas être aussi ordinaire qu'elle le croit ; aucun humain ne pourrait survivre au poison d'un démon ni supporter la vue de leur monde.
Son seul lien avec son ancienne vie, Luke, l'ami de sa mère, la repousse avec une froideur glaciale. « Je ne suis pas ton père, Clary », lui dit-il au téléphone. « J'ai mes propres problèmes. » Seule et perdue, Clary suit Jace jusqu'à sa maison dévastée, où ils sont attaqués par une créature sans âme, le corps marqué de runes, connue sous le nom de Réprouvé. Ils apprennent la vérité de la sorcière du rez-de-chaussée, Madame Dorothea : la mère de Clary était une Chasseuse d'Ombres, vivant cachée. Elle cacha la Coupe Mortelle elle-même dans un jeu de tarot qu'elle avait peint, dissimulant ainsi le puissant artefact à la vue de tous.
Un voyage accidentel à travers un portail magique conduit Clary et Jace à la librairie de Luke, où ils trouvent Simon, le meilleur ami de Clary, en train d'espionner l'homme qu'il croit les avoir abandonnés. Cachés, ils assistent à une réunion glaçante entre Luke et deux disciples de Valentine. Ils parlent de Jocelyn, retenue captive, de la recherche de la Coupe et de l'indifférence glaçante de Luke. « Ça ne m'intéresse pas », leur dit-il, refusant de l'aider à la sauver. La réunion se termine par un dernier choc : Jace reconnaît les deux hommes. « Ce sont eux », dit-il d'une voix glaciale, « qui ont assassiné mon père. »
La quête de réponses les mène à une fête donnée par Magnus Bane, le Grand Sorcier de Brooklyn. Au milieu d'une foule de fées scintillantes, de vampires aux dents acérées et de nixes aux cheveux d'algues, Clary affronte le sorcier et découvre l'horrible vérité. Pendant des années, sa mère l'a emmenée chez Magnus pour qu'il efface ses souvenirs du Monde des Ombres, un sortilège tissé et retissé pour l'aveugler sur la vérité de ses origines. « C'était son souhait », lui dit Magnus, dans une tentative désespérée de lui offrir une vie normale et paisible. Avant qu'ils ne puissent en apprendre davantage, un cocktail mal choisi transforme Simon en rat, et un vampire le vole dans le sac de Clary.
Une mission de sauvetage désespérée conduit Clary et Jace à l'Hôtel Dumort, un bâtiment abandonné grouillant de morts-vivants. Ils tombent dans une embuscade, et leur plan d'échanger la vie du chef des vampires contre celle de Simon tourne au désastre. Alors qu'ils sont sur le point d'être submergés, les fenêtres de l'hôtel explosent vers l'intérieur et une meute de loups-garous envahit la pièce, transformant la confrontation en une guerre sanglante entre vampires et lycanthropes. Jace et Clary échappent au carnage sur une moto de vampire volée, survolant l'East River au lever du soleil. L'énergie démoniaque de la moto les abandonne et ils s'écrasent sur un parking de Brooklyn.
De retour à l'Institut, leur brève victoire est de courte durée. Hodge, leur tuteur de confiance, révèle son allégeance à Valentine. Il s'empare de la Coupe Mortelle et, dans un ultime acte de trahison, livre la Coupe et Jace, inconscient, à Valentine, qui apparaît à travers un Portail scintillant. Tandis que Valentine disparaît, Luke apparaît et révèle son propre secret : il est un loup-garou et son refus de Clary n'était qu'un mensonge pour la protéger. Il lui raconte toute l'histoire tragique de ses parents : sa mère, Jocelyn, était mariée à Valentine, et tous deux appartenaient à un groupe radical appelé le Cercle. Luke, leur ami le plus proche, a été transformé en loup-garou par la trahison de Valentine.
L'affrontement final a lieu dans les ruines d'un ancien hôpital pour malades de la variole. Luke et sa meute de loups combattent les Réprouvés de Valentine sur la pelouse, tandis que Clary cherche Jace et sa mère. Elle trouve Jace, non pas prisonnier, mais debout aux côtés de l'homme qu'on vient de lui présenter comme son père disparu depuis longtemps, Michael Wayland, revenu d'entre les morts. Mais c'est encore un mensonge. Lorsque Luke fait irruption, la vérité éclate enfin. « Voici mon père », dit Jace en désignant Valentine, qui sourit froidement. « Et Clary… Clary est ta sœur. »
Dans ce chaos dévastateur, Jace est contraint de choisir entre le père qu'il vient de retrouver et la jeune fille qu'il commence à aimer. Il choisit Clary, se retournant contre Valentine, mais ce dernier s'échappe par un Portail Miroir, emportant la Coupe Mortelle et brisant le passage derrière lui. Jace est anéanti, son monde détruit. Dans le calme de la serre de l'Institut, sous un ciel étoilé, Clary et lui se retrouvent face à l'inévitable vérité de leur relation. Quelques jours plus tard, ils survolent la ville scintillante et magique sur une moto volée, deux frères et sœurs unis par le sang et la tragédie, l'ascension les attirant vers un avenir incertain.