Acțiunea are loc în Anglia în 1850. Tânărul artist londonez Walter Hartright, la recomandarea prietenului său, profesorul italian Peski, obține o slujbă de profesor de pictură la Limmerridge din Cumberland, pe moșia lui Frederick Fairley, Esq. Înainte de a pleca, Walter vine să-și ia rămas bun de la mama și sora sa, care locuiesc în suburbiile Londrei. Întorcându-se acasă într-o seară caldă târziu, el întâlnește, pe neașteptate, o femeie ciudată, îmbrăcată și coborâtă în alb pe un drum pustiu. Ei continuă călătoria împreună. Mențiunea lui Hartwright despre locurile unde va merge, provoacă o străină emoție neașteptată. Vorbește cu drag de doamna Fairley, regretatul proprietar al Limmeridge. Apoi, cu furie și teamă, își amintește un baronet din Hampshire, fără a menționa, totuși, numele său. Walter ajută un străin să prindă un cheb și aproape imediat după plecarea ei vede un cărucior cu doi călăreți care întreabă despre o „femeie în alb”. O caută să se întoarcă la casa de nebuni, de unde a scăpat.
Walter Hartwright ajunge în Limmeridge, face cunoștință cu locuitorii săi. Este vorba despre Marian Golcombe, fiica regretatei doamne Fairley din prima căsătorie, o brunetă urâtă, dar fermecătoare și plină de energie, sora mamei sale Laura Fairley, o blondă blândă și blândă și domnul Frederick Fairley, unchiul lor, burlaci și un egoist teribil, cel care a sugerat Slujba lui Walter. Walter îi povestește lui Marian despre întâlnirea cu o femeie în alb, iar ea, intrigată, găsește în scrisorile sale mamei sale o mențiune a fetei Anna Katerik. Doamna Fairley s-a atașat de fată datorită asemănării cu Laura, iar micuța Anna, răspunzând-o pe patronul ei cu dragoste ferventă, a jurat în onoarea ei să meargă mereu doar în alb. Aici, William își dă seama de strania senzație pe care o văzuse de mai multe ori când se uita la Laura: o femeie în alb amintea surprinzător de Laura, care nu pierduse decât în greutate și devenise palidă sau supraviețuise mâhnirii. Marian și Walter își păstrează secretul descoperirea. Între timp, așa cum se întâmplă adesea, profesorul și elevul, Walter și Laura, s-au îndrăgostit. Dar nu vorbesc despre dragostea lor. Sunt despărțiți de abisul inegalității sociale și de proprietate, deoarece Laura este nobilă și bogată, ea este moștenitoarea din Limmeridge. Și cel mai important, Laura este logodită cu bărbatul ales de tatăl ei - acesta este baronetul Sir Percival Glide, proprietarul unei mari proprietăți din Hampshire. Acest lucru este raportat lui Walter de Marian, iar la cuvintele „Baronet” și „Hampshire” își amintește discursul incoerent al femeii pe care o întâlnise cândva în alb. Dar aici Hartwright o vede din nou la cimitirul Limmeridge - Anna Katerik spală un monument din marmură albă la mormântul doamnei Fairley. Într-o conversație cu Walter (și cu o zi mai devreme într-o scrisoare anonimă către Laura, care o alarmase foarte mult), Anna o avertizează pe Laura despre căsătoria ei cu Sir Percival Glide, care i se pare o întruchipare a răului. Mai mult, se dovedește că acesta a fost cel care a închis-o pe Anna într-o casă nebună. Ridicându-și la revedere de la Laura, Walter dezgustat se întoarce la Londra, apoi pleacă pentru o lungă, periculoasă expediție arheologică în America Centrală.
Marian o obligă pe Laura, logodnica care a ajuns în Limmeridge, să dea explicații despre Anna, iar acesta îi prezintă o scrisoare doamnei Katerik, mama Anei, în dovadă că a acționat cu acordul ei și pentru binele fiicei sale. Până în ultima clipă, Marian și Laura speră că ceva va împiedica nunta, dar nu se întâmplă o minune. Percival Glide și Laura Fairley sunt căsătoriți în biserica din Limmeridge și merg într-o lună de miere în Italia. Șase luni mai târziu, se întorc în Anglia și se stabilesc în Blackwater Park, moșia Glide, iar Marian Golcombe ajunge acolo. Alături de cuplul Glide, un alt cuplu căsătorit ajunge din Italia - contele și contesa Fosco. Contesa Fosco, mătușa Laurei, cândva absurdă și zămislită, este acum devotată soțului ei cu sufletul și trupul, din care literalmente nu-și ia ochii, ca și cum ar fi hipnotizat, îi prinde fiecare cuvânt și răsucește continuu mici pachitos pentru el. Contele Fosco este extrem de gros, invariabil politicos, foarte amabil, acordă constant atenție soției sale, iubește șoarecii albi, pe care îi poartă cu el într-o cușcă mare. Însă se simte în el o forță extraordinară de spirit („dacă, în loc de femeie, s-ar căsători cu o tigră, ar îmblânzi și tigresa”, notează Marian).
În imediata apropiere a parcului Blackwater, Laura o întâlnește pe Anna Katerik și o avertizează din nou, sfătuindu-i să nu aibă încredere în soțul ei și să se teamă de el. Și Sir Percival, disperat de bani, vrea să o determine pe Laura să semneze niște lucrări fără să citească. Laura refuză. Sotul o ameninta, dar contele Fosco reuseste sa atenueze situatia. Glossul și farmecul lui Sir Percival au dispărut de mult, el este nepoliticos cu soția sa, batjocorind și îi reproșează de mai multe ori pasiunea pentru un profesor-artist (Percival a ghicit secretul Laurei). Earl și soția sa în orice fel îl împiedică pe Marian să încerce să contacteze avocatul familiei Fairley. Aceștia interceptă în mod repetat scrisori (au pus chiar o poțiune unei fete care trebuia să trimită o scrisoare la sosirea la Londra). Marian bănuiește o conspirație împotriva Laura și, pentru a se stabili în presupunerile ei, ascultă conversația dintre Percival Glide și contele Fosco. Conspirația există, dar Marian nu o poate rezista - ascultând într-o conversație nocturnă, prinde o răceală și devine grav bolnavă. Folosind boala Marian, ea, în conformitate cu planul contelui Fosco, este transferată într-o parte îndepărtată a castelului, Laura este informată că a plecat și sunt păcăliți să o înșele, presupunând, pentru a-l vizita pe unchiul ei, domnul Fairley. Dar, la Londra, Laura, sub numele de Anna Katerik, este plasată într-o casă de nebuni, unde era adevărata Anna. În același timp, imaginarul doamnei Glide, care apărea acolo, murise în casa mătușii ei din Londra. Acum nu mai există nimic între Percival Glide și averea soției sale.
După ce a revenit, Marian încearcă să-și dea seama ce s-a întâmplat. Ea reușește să găsească și cu ajutorul mitei să o elibereze pe Laura - ruptă, rămasă fără nume și bogăție. Walter se întoarce din expediție. Ajungând să se înclineze la mormântul Laura, îl întâlnește pe Marian și pe cei schimbați, teribil de asemănătoare cu Anna Katerik Laura. Walter închiriază un apartament în care locuiesc cei trei, iar împreună, el și Marian o ajută pe Laura să se recupereze treptat. Walter decide să îi dea Laura înapoi numele. Dându-și seama că Sir Percival Glide o ascundea pe Anna Katerik într-o casă nebună, deoarece îi era teamă de revelații, Walter începe să afle care sunt. O vizitează pe mama Anei, doamna Katerik. Cu siguranță refuză să o ajute pe Hartright să aducă Percival Glide în apă curată, în timp ce, fără îndoială, o urăște pe Glide și se va bucura dacă Walter reușește să stabilească conturile cu el. Din conversațiile cu doamna Katherick, mama Anei, cu funcționarul bisericii Old Wellingham, domnul Wansborough, care avea o carte copiată de metricele bisericii, Walter înțelege că căsătoria părinților lui Glide nu a fost înregistrată, prin urmare, el nu are drepturi la titlu sau la exploatații de teren. La un moment dat, Glide a avut acces la sacristie și ocazia de a falsifica un record datorită doamnei Katerik, dar când soțul ei bănuia o relație de dragoste între ei, Glide nu a respins această presupunere, temându-se să dezvăluie adevăratul motiv al întâlnirilor sale cu ea. Ulterior, a ajutat-o în mod repetat pe doamna Katerik cu bani. Ura pentru Anna și teama de ea au fost cauzate de faptul că fata a îndrăznit să repete după mama ei că știe secretul Glidei. Acest lucru a fost suficient pentru ca săraca fată să ajungă într-o casă nebună, iar discursurile ei - orice ar fi spus - nu au putut fi considerate dovezi. Percepând pericolul, Percival Glide se străduiește cu toată puterea să-l împiedice pe Walter să ajungă la adevăr, apoi, neștiind de existența unui duplicat, decide să arde cartea de înregistrări, dar arde într-un foc al bisericii.
Contele Fosco scapă de persecuție. Din întâmplare, în teatru, Walter îl vede pe contele și observă spaima sa evidentă la vederea prietenului său profesorul Peski, care nu-l recunoaște pe contele (totuși, și-ar putea schimba aspectul, iar anii și-au făcut treaba). Evident, Walter înțelege, contele Fosco era membru al aceleiași societăți secrete ca Sand. Teama de contele poate fi explicată prin apostazie, trădarea intereselor frăției și așteptarea unei represalii iminente. Walter este obligat să recurgă la ajutorul Sands. El lasă profesorului un plic sigilat cu o scrisoare în care expune contele și cere să-l pedepsească dacă Walter nu se întoarce la ora stabilită a doua zi. Luând aceste precauții, Walter Hartwright vine la contele Fosco și îl obligă să scrie povestea fraudei comise de el și Glide. Earl, cu compresenta sa inerentă, scrie cu entuziasm, petrecând aproape toată noaptea în această lecție, iar contesa se pregătește pentru plecarea ei pripită, apărând din când în când și arătându-i lui Walter ura lui față de el.
Pe baza discrepanței din date: un certificat de deces a fost eliberat înainte de a fi trimis scrisoarea lui Frederick Fairley, care conține o invitație de a vizita nepoata ei, Walter reușește să demonstreze că Laura este în viață, iar Anna Katerik este înmormântată în loc. Inscripția de pe monument este acum schimbată. Anna Katerik, o femeie în alb, după moarte a găsit ceea ce se străduia: se odihnește lângă doamna Fairley, pe care o iubea atât de mult.
Laura și Walter se căsătoresc. Viața lor se îmbunătățește treptat. Walter muncește mult. Găsindu-se după ceva timp în afaceri la Paris, vede cadavrul contelui Fosco prins din Sena. Nu există semne de violență pe corp, cu excepția a două tăieturi de cuțite pe mâna care ascundeau stigmatul - marca unei societăți secrete de mărimea unei monede mici (Nisipurile au aceeași semn pe mână). Revenind la Londra, Walter nu-i găsește acasă nici pe Laura și nici pe fiul ei în vârstă de șase luni, nici pe Marian. I s-a dat o notă de la soția sa, întrebându-l imediat și fără să-i pese de venirea la Limmeridge. Încântată Laura și Marian îl întâlnesc acolo După ce unchiul a murit, moșia familiei a fost preluată de Laura. Iar copilul Walter, tânărul moștenitor al Limmeridge, pe care Marian îl ține în brațe, poate fi considerat acum unul dintre cei mai generoși proprietari de terenuri din Anglia.