A ação acontece na Inglaterra em 1850. O jovem artista londrino Walter Hartright, por recomendação de seu amigo, professor italiano Peski, consegue um emprego como professor de pintura em Limmerridge, em Cumberland, na propriedade de Frederick Fairley, Esq. Antes de partir, Walter vem se despedir de sua mãe e irmã, que moram nos subúrbios de Londres. Ao voltar para casa em uma tarde quente, ele inesperadamente conhece uma mulher estranha, vestida de branco em uma estrada deserta. Eles continuam a jornada juntos. A menção de Hartwright sobre os lugares para onde ele irá causa um estranho entusiasmo inesperado. Ela fala com carinho da sra. Fairley, a falecida proprietária de Limmeridge. Então, com raiva e medo, ele se lembra de um baronete de Hampshire, sem mencionar, no entanto, seu nome. Walter ajuda um estranho a pegar um keb e quase imediatamente após a partida dela, ele vê um carrinho com dois cavaleiros perguntando sobre uma "mulher de branco". Eles estão procurando que ela retorne ao hospício, de onde ela escapou.
Walter Hartwright chega a Limmeridge, conhece seus habitantes. Esta é Marian Golcombe, a filha da falecida sra. Fairley de seu primeiro casamento, uma morena feia, mas encantadora e energética, a irmã de sua mãe Laura Fairley, uma loira gentil e gentil, e o Sr. Frederick Fairley, seu tio, solteiro e egoísta terrível, quem sugeriu O trabalho de Walter. Walter conta a Marian sobre seu encontro com uma mulher de branco e ela, intrigada, encontra em suas cartas à mãe uma menção à garota Anna Katerik. A sra. Fairley ficou apegada à menina por causa de sua semelhança com Laura, e a pequena Anna, respondendo à padroeira com fervoroso amor, jurou em sua honra andar sempre apenas de branco. Aqui, William percebe a estranha sensação que ele havia visto mais de uma vez ao olhar para Laura: uma mulher de branco lembrava surpreendentemente Laura, que só havia perdido peso e ficou pálida ou sobreviveu à dor. Marian e Walter mantêm sua descoberta em segredo. Enquanto isso, como costuma acontecer, o professor e aluno Walter e Laura se apaixonam. Mas eles não falam sobre seu amor. Eles são separados pelo abismo da desigualdade social e de propriedade, porque Laura é nobre e rica, é a herdeira de Limmeridge. E o mais importante, Laura está noiva do homem que seu pai escolheu - este é o baronete Sir Percival Glide, proprietário de uma grande propriedade em Hampshire. Isso é relatado a Walter por Marian, e nas palavras "Baronet" e "Hampshire", ele se lembra do discurso incoerente da mulher que ele conhecera em branco. Mas aqui Hartwright a vê novamente no cemitério de Limmeridge - Anna Katerik lava um monumento de mármore branco no túmulo da sra. Fairley. Em uma conversa com Walter (e um dia antes, em uma carta anônima a Laura, que a havia alarmado bastante), Anna adverte Laura sobre seu casamento com Sir Percival Glide, que lhe parece a personificação do mal. Além disso, verifica-se que foi ele quem encarcerou Anna em um hospício. Dizendo adeus a Laura, Walter, desanimado, volta a Londres e parte para uma longa e perigosa expedição arqueológica à América Central.
Marian obriga Laura, uma noiva que chegou a Limmeridge, a dar explicações sobre Anna, e ele apresenta uma carta à Sra. Katerik, mãe de Anna, em evidência de que ela agiu com seu consentimento e para o bem de sua filha. Até o último minuto, Marian e Laura esperam que algo atrapalhe o casamento, mas um milagre não acontece. Percival Glide e Laura Fairley são casados na igreja de Limmeridge e passam a lua de mel na Itália. Seis meses depois, eles retornam à Inglaterra e se estabelecem em Blackwater Park, propriedade de Glide, e Marian Golcombe chega lá. Junto com o casal Glide, outro casal chega da Itália - o conde e a condessa Fosco. A condessa Fosco, tia de Laura, uma vez absurda e presunçosa, agora se dedica ao marido com sua alma e corpo, dos quais ela literalmente não tira os olhos, como se hipnotizada, capta cada palavra sua e continuamente torce pequenos paquitos por ele. O conde Fosco é extremamente grosso, invariavelmente educado, muito amável, constantemente dá atenção à esposa, adora ratos brancos, que carrega consigo em uma gaiola grande. Mas uma força extraordinária de espírito é sentida nele ("se, em vez de uma mulher, ele se casasse com uma tigresa, ele também domaria a tigresa", observa Marian).
Nos arredores de Blackwater Park, Laura conhece Anna Katerik e mais uma vez a adverte, aconselhando-a a não confiar em seu marido e temê-lo. E Sir Percival, desesperado por dinheiro, quer que Laura assine alguns papéis sem ler. Laura recusa. O marido a ameaça, mas o conde Fosco consegue mitigar a situação. O brilho e o charme de Sir Percival do noivo desaparecem há muito tempo, ele é rude com sua esposa, zombando e censurando-a mais de uma vez por sua paixão por um professor-artista (Percival adivinhou o segredo de Laura). O conde e sua esposa impedem Marian de tentar entrar em contato com o advogado da família Fairley. Eles interceptam repetidamente as cartas (uma vez que até colocaram uma poção em uma garota que deveria enviar uma carta quando chegasse a Londres). Marian suspeita de uma conspiração contra Laura e, a fim de se estabelecer em suas suposições, espia a conversa entre Percival Glide e o Conde Fosco. A conspiração existe, mas Marian não consegue resistir - espionando uma conversa noturna, ela fica resfriada e fica gravemente doente. Usando a doença de Marian, ela, de acordo com o plano do conde Fosco, é transferida para uma parte remota do castelo, Laura é informada de que partiu e eles são enganados para enganá-la, supostamente, para visitar seu tio, Sr. Fairley. Mas em Londres, Laura, com o nome de Anna Katerik, é colocada em um hospício, onde costumava ser a verdadeira Anna. Ao mesmo tempo, a imaginária senhora Glide, que apareceu lá, estava morrendo na casa de sua tia em Londres. Agora, nada fica entre Percival Glide e a riqueza de sua esposa.
Tendo se recuperado, Marian está tentando descobrir o que aconteceu. Ela consegue encontrar e, com a ajuda do suborno, libertar Laura - quebrada, deixada sem nome e riqueza. Walter retorna da expedição. Chegando a se curvar ao túmulo de Laura, ele conhece Marian e os alterados, terrivelmente semelhantes a Anna Katerik Laura. Walter aluga um apartamento onde os três moram, e juntos, ele e Marian ajudam Laura a se recuperar gradualmente. Walter decide devolver o nome de Laura. Percebendo que Sir Percival Glide estava escondendo Anna Katerik em um hospício porque tinha medo de revelações, Walter começa a descobrir quais. Ele visita a mãe de Anna, a sra. Katerik. Ela definitivamente se recusa a ajudar Hartright a trazer Percival Glide para a água potável, enquanto ela sem dúvida odeia Glide e ficará feliz se Walter conseguir fazer um acordo com ele. De conversas com a sra. Katherick, mãe de Anna, com o secretário da igreja de Old Wellingham, o Sr. Wansborough, que tinha um livro copiado de métricas da igreja, Walter entende que o casamento dos pais de Glide não estava registrado; portanto, ele não tem direito ao título ou terras. Ao mesmo tempo, Glide ganhou acesso à sacristia e a oportunidade de falsificar um registro graças à Sra. Katerik, mas quando seu marido suspeitou de um caso de amor entre eles, Glide não refutou essa suposição, temendo revelar a verdadeira razão de suas reuniões com ela. Posteriormente, ele ajudou várias vezes a sra. Katerik com dinheiro. O ódio por Anna e o medo dela foram causados pelo fato de a garota se atrever a repetir depois de sua mãe que ela conhecia o segredo de Glide. Isso foi o suficiente para que a pobre menina acabasse em um hospício, e seus discursos - o que quer que ela tenha dito - não poderiam ser considerados evidências. Percebendo o perigo, Percival Glide se esforça com todas as suas forças para impedir que Walter alcance a verdade; então, sem saber da existência de uma duplicata, decide queimar o livro de registros, mas ele se queima em um incêndio na igreja.
O conde Fosco escapa à perseguição. Por acaso, no teatro, Walter vê o conde e percebe seu medo óbvio ao ver seu amigo professor Peski, que não reconhece o conde (no entanto, ele pode mudar sua aparência e anos faz seu trabalho). Obviamente, Walter entende, o conde Fosco era membro da mesma sociedade secreta que Sand. O medo do conde pode ser explicado por sua apostasia, traição aos interesses da irmandade e expectativa de retaliação iminente. Walter é forçado a recorrer à ajuda de Sands. Ele deixa para o professor um envelope lacrado com uma carta na qual expõe o conde e pede para puni-lo se Walter não voltar na hora marcada no dia seguinte. Tomando essas precauções, Walter Hartwright chega ao Conde Fosco e o obriga a escrever a história da fraude cometida por ele e Glide. O conde, com sua complacência inerente, escreve com entusiasmo, passando quase a noite toda nesta lição, e a condessa se prepara para sua partida apressada, aparecendo de vez em quando e mostrando a Walter seu ódio por ele.
Com base na discrepância de datas: um atestado de óbito foi emitido antes do envio da carta de Frederick Fairley, contendo um convite para visitar sua sobrinha, Walter consegue provar que Laura está viva e Anna Katerik é enterrada. A inscrição no monumento foi alterada. Anna Katerik, uma mulher de branco, após a morte, encontrou o que queria: descansa ao lado da sra. Fairley, a quem tanto amava.
Laura e Walter se casam. A vida deles está gradualmente melhorando. Walter trabalha muito. Depois de algum tempo viajando a negócios em Paris, vê o cadáver do conde Fosco capturado no Sena. Não há sinais de violência no corpo, exceto por dois cortes de faca na mão que ocultaram o estigma - a marca de uma sociedade secreta do tamanho de uma moeda pequena (Sands tem a mesma marca na mão). Ao voltar para Londres, Walter não encontra em casa nem Laura e seu filho de seis meses, nem Marian. Ele recebe um bilhete de sua esposa, perguntando-lhe imediatamente e sem se preocupar em vir a Limmeridge. A excitada Laura e Marian o encontram lá.Depois que o tio morreu, a propriedade da família foi tomada por Laura. E o bebê Walter, o jovem herdeiro de Limmeridge, que Marian segura em seus braços, agora pode ser considerado um dos proprietários mais generosos da Inglaterra.