Марие Лаурент, млада љекарка, добија понуду да оде на посао у лабораторију професора Керна. Канцеларија у којој је Керн прихвата оставља врло мрачан утисак. Али посета лабораторији испада много мрачнија: тамо Мари види људску главу одвојену од тела. Глава је постављена на квадратну стаклену плочу, цеви се од ње крећу у разне цилиндре и цилиндре. Глава невероватно подсећа на Марие, недавно преминулог професора Довелла, познатог научника и хирурга. Ово му је стварно глава. Према Керну, успео је да ускрсне само глава Довелла, која је патила од неизлечиве болести. („Радије бих смрти пред таквим васкрсењем“, Марие Лаурент одговара на ово.)

Марие одлази радити у Кернову лабораторију. Њене одговорности укључују надгледање стања главе, која „чује, разуме и може реаговати изразима лица“. Поред тога, Марие свакодневно доноси мноштво медицинских часописа у главу и они их "прегледавају" заједно. Успостављена је нека врста комуникације између Маријеве главе и Марие, а једног дана глава професора Довелла тражи од дјевојке да искључи славину на цијеви до грла (Керн је строго забранио Марие да додирује славину, рекавши да ће то довести до тренутне смрти главе). Глава успева да објасни Марие: то се неће догодити. Девојка оклева, али на крају он испуни захтев и чује шиштање и слаб напукнут глас - глава може да говори! У тајним разговорима, Марие Лаурент и професорина глава откривају монструозне детаље оживљавања.

Керн је био доцент. Он је талентовани хирург. Током њихове сарадње са професором Довеллом, догодио се напад астме и, пробудивши се, видео је да је изгубио тело. Керн је требао да одржава мозак професора активним како би наставио своје истраживање. Довелл је одбио да сарађује са њим, иако га је Керн приморао да користи најбруталније методе (пробијање електричне струје кроз професорову главу, мешање иритантних супстанци са хранљивим растворима). Али када је Керн, изводећи експерименте пред главом, направио неколико грешака које би могле покварити резултате њихових напора, професор Довелл то није могао поднијети и пристао је да настави радити.

Уз помоћ Довелла, Керн оживљава још две главе, мушку и женску (Томас Бусх, радник који је ухваћен у аутомобилу, и Брикует, мала девојчица из бара која је добила метак који јој није био намењен). Операција је успешна, али главе Тома и Брикета, за разлику од Довелла, који нису навикли на интелектуалну активност, умиру без тела. Марие Лаурент додаје још посла. Она не само да прати стање сва три циља, већ приказује и филмове о Тому и Брикуету, укључује музику за њих. Али све их подсећа на њихов пријашњи живот и само их узнемирује. Упорна Брика успева да убеди Керну да покуша да јој саши ново тело. У међувремену, Керн сазнаје за Маријине разговоре са шефом професора Довелла. Девојка је спремна да га разоткрије, говорећи целом свету своју страшну тајну, а Керн забрањује Марие да се враћа кући. Марие покушава да протестира. Керн, пред очима, искључује један од славина, ускраћујући Довеллу ваздух. Мари пристаје на његове услове, а лабораторија постаје њен затвор.

На месту несреће у возу Керн проналази тело погодно за Брикета и отима га. Одузимање је успешно. Ускоро је Брикету дозвољено да говори. Покушава да пева, а открива се необична ствар: у горњем случају, Брикуетов глас је прилично шкиљав и не баш пријатан, а у доњем случају има одличан контралто на грудима. Марие прегледава новине да види ко је власник овог младог, грациозног тела које је Брикует сада наследио. Бацила је на око белешку да је леш познате италијанске уметнице Ангелице Гаи, који је пратио воз који се срушио, нестао без трага. Брики је дозвољено да стоји, почне ходати, понекад се у њеним гестама примећује невероватна милост. Брикет се бори са Керном: жели се вратити кући и појавити се пред пријатељима у новом обличју, али хирург је нема намеру да је пусти из лабораторија. Схвативши то, Брикет бјежи, спуштајући се с другог спрата дуж прекривених листића. Не открива пријатељима тајне повратка. Брикета се, заједно са пријатељицом Црвенокосе Мартхе и њеним супругом Жаном (сигурни крекер), одлазе заједно како би се сакрили од могућег полицијског узнемиравања. Жан је за то мање заинтересован од Брикета.

Налазе се на једној од плажа Средоземног мора, где се случајно сусрећу са уметником Арманом Ларом и Артхуром Довеллом, сином професора. Арман Лара не може заборавити Ангелицу Гуи, он је "не само обожаватељ певачициног талента, већ и њен пријатељ, њен витез." Лара оштрим изгледом уметника хвата сличност непознате младе жене са певачицом која недостаје: њен лик "изгледа као две капи воде на лику Ангелице Гаи." На рамену има исти кртица као и Ангелица, исте гесте, Арман Лара и Артхур Довелл одлучују открити тајну. Лара позива незнанца и њене пријатеље на излет бродом и тамо, остала сама са Брикетом, наговара је да исприча своју причу. Без икаквог прикривања, она на питања одговара прво Лари, а потом Артхуру Довеллу. Кад Брикует спомиње трећу главу у лабораторији, Артхур схвата о коме говори. Показује Брикету фотографију свог оца, а она потврђује његову слутњу. Пријатељи одводе Брикете у Париз како би пронашли главу професора Довелла уз њену помоћ. Арман Лара је у некој збрци: осећа симпатију - а можда и нешто више - за Брику, али не може да разуме шта га привлачи, тело Ангелике или личност Брикета. Брикети осећају да је нешто потпуно ново ушло у њен живот певачке девојке из бара.

Чудо „реинкарнације“ се врши - чисто тело Ангелице Гуи не само да помлађује брикету главу, већ мења начин на који мисли. Али мала рана која је била на Анђелином стопалу одједном се осјети: Брикетова бол почиње, нога јој постаје црвена и натечена. Лара и Довелл желе показати Брикету љекарима, али она се противи томе, страхујући да ће цијела њена прича бити објављена у јавности. Верујући само Керну, Брикует потајно одлази у своју лабораторију. У међувремену, Довелл, трагајући за Марие Лаурент, открива да је девојчица била затворена у болници за психички болесне.

Док пријатељи једва пуштају Марију, Керн безуспешно покушава да спаси Брикетову ногу. На крају је приморан да опет одвоји Брикетову главу од торза. Керн, схватајући да је немогуће сакрити своје експерименте у будућности, показује јавности живу главу Брикета (Томова глава у овом тренутку умире). Током ове демонстрације, Марие Лаурент, пламтећи љутњом и мржњом, разоткрива Керна као убицу и лопов, присвајајући туђа дела. Да би сакрио трагове злочина, Керн, користећи парафинске ињекције, мења изглед професора Довелла. Артхур Довелл, након што се појавио шефу полиције, тражи да претражи Керна. Он је истовремено, уз Марие Лаурент и Арман Лара, присутан. Они виде последње минуте главе професора Довелла. Полиција ће испитивати Керна. Керн се упућује у своју канцеларију и ускоро одатле пуца снимак.