Algernon est une souris de laboratoire dont le traitement du Pr Nemur et du Dr Strauss vient de décupler l'intelligence. Enhardis par cette réussite, les deux savants tentent alors d'appliquer leur découverte à Charlie Gordon, un simple d'esprit employé dans une boulangerie. C'est bientôt l'extraordinaire éveil de l'intelligence pour le jeune homme. Il découvre un monde dont il avait toujours été exclu et l'amour qui naît entre Alice, la psychologue qui participe à l'expérience, et lui achève de le métamorphoser. Mais un jour les facultés supérieures de Charlie déclinent...