Повесть состоит из трёх связанных между собой частей. Она представлена как записки Фрэнсиса Тёрстона, жителя Бостона, который занимался расследованиями, связанными с божеством Ктулху.
Ужас, воплощённый в глине
В первой части сюжет разворачивается вокруг таинственного глиняного барельефа с изображением древнего божества Ктулху. Рассказчик находит барельеф в вещах своего двоюродного деда профессора Энджелла. Изображение было сделано скульптором Уилкоксом в марте 1925 года. Скульптор сделал барельеф в состоянии полусна. В это время Уилкокса преследовали загадочные галлюцинации циклопических городов. Подобные кошмары в тот период испытывали и многие жители. В основном это были художники, скульпторы, архитекторы, и прочие люди с чувствительной психикой.
На утро Уилкокс поразился своему творению и отнёс его профессору Энджелу. Оказалось, что барельеф очень напоминал статуэтку, изъятую полицией у членов религиозной секты в Новом Орлеане за 17 лет до этого.
Рассказ полицейского инспектора Леграсса
Во второй части полицейский Леграсс рассказвывает на историческом симпозиуме, как он в 1908 году участвовал в захвате секты, поклонявшейся Ктулху. Это была как раз та секта, у которой изъяли статуэтку.
Действия секты описываются как крайне развратные и богохульные. Местные жители боялись оргий секты, и говорили, что на этих оргиях приносятся человеческие жертвы — так оно и было. Команда полицейских во главе с Леграссом прибыла на место событий после призыва о помощи: пропало несколько скваттеров. Полиция захватила многих членов секты, и деятельность оной была прекращена. Но допросы пленников дали мало результатов: они оказались деградировавшими людьми с признаками помешательства, упорно отстаивавшими истинность своего культа.
Что очень удивило историков в данном рассказе — так это слова, используемые культистами: Пх’нглуи мглвнафх Ктулху Р’льех вгах’нагл фхтагн. Приблизительным переводом слов было «В своем доме, в городе Р’льехе мёртвый Ктулху спит в ожидании своего часа». Оказалось, что точно такие же слова использовались в культе одного племени эскимосов, которое исследовали некоторые участники симпозиума.
Безумие, вышедшее из моря
Йохансен был вторым помощником капитана. Вместе с 10 другими моряками он совершал рейс на шхуне «Эмма». Во время шторма шхуна сильно сбилась с курса и встретилась с пиратской яхтой «Проворная». Пираты потребовали от моряков, чтобы те повернули назад. Моряки не подчинились, и тогда пираты вступили с командой «Эммы» в схватку. Команда «Эммы» победила, но обстрелянное судно пришлось оставить и пересесть на яхту пиратов. Во время схватки погибли капитан и его первый помощник, поэтому Йохансен взял командование на себя. Также погиб ещё один матрос.
На яхте моряки обнаружили странного идола, вызывавшего ужас и отвращение. Это была статуэтка Ктулху, очень напоминавшая изъятую у культистов в Новом Орлеане. Моряки продолжили свой курс и причалили к неизвестному острову-городу, который и оказался Р’льехом. Они испытывали ужас перед этим местом, но из любопытства решили его осмотреть. Геометрия острова была непривычной, и нельзя было даже точно сказать, являются ли суша и море горизонтальными.
Команда набрела на огромную дверь. Когда люди приблизились к двери, она стала казаться не совсем вертикальной. Команда безуспешно попыталась открыть дверь, и после этого один из матросов стал взбираться по ней, пытаясь найти подвижный участок. Вдруг дверь начала открываться, и наружу вышли смрад и ужас. В проёме появился великий Ктулху, пробудившийся ото сна. Двое из восьми моряков скончались на месте от испуга. Ещё троих чудовище сгребло лапой и проглотило. Остальные трое начали убегать, один из них угодил в угол здания, и его как будто бы засосало. Оставшиеся двое успели добраться до яхты, но один из матросов лишился рассудка от пережитого ужаса и спустя несколько дней умер. Единственный сохранивший жизнь и рассудок Йохансен завёл яхту, но понял, что она не успеет набрать скорость. Тогда моряк развернул яхту и протаранил Ктулху. Тот напоминал своим строением медузу, и после тарана быстро стал восстанавливаться. Но яхта уже успела отплыть на безопасное расстояние.
Через несколько дней Р’льех снова опустился под воду, и кошмары, мучившие людей, прекратились.
