Charles, un jeune défaillant mental est contacté par des médecins afin d'experimenter un produit qui développe l'intelligence. Le test ayant été positif sur Algernon, une souris de laboratoire, Charles accepte. Au fil des semaines l'intelligence de Charles grandit, et son QI dépasse 150. Toujours plus avide de connaissance, il se décide à apprendre le piano et séduit son professeur, Alice à qui il ne dit rien de son passé. Mais un jour, Charles apprend que l'état d'Algernon s'est aggravé, l'intelligence de la souris s'affaiblit. Dès ce jour, Charles commence à régresser. Que choisira-t-il ? Garder son secret et continuer le traitement ou redevenir lui-même ?