Hazel Grace Lancaster fue diagnosticada con cáncer de tiroides fase IV que se expande a los pulmones, sin embargo, a base de un medicamento experimental llamado Phalanxifor logró sobrevivir unos años más de lo esperado. A pesar de ello, Hazel nunca dejó de considerarse una enferma terminal. Es obligada por sus padres a asistir a un grupo de apoyo para chicos que padecen algún tipo de enfermedad oncológica, donde conoce a Augustus Waters (apodado Gus); un joven de dieciocho años que perdió su pierna derecha debido a un osteosarcoma, sin embargo, se encontraba en remisión desde hace un año y medio. Hazel lo convence de leer Un dolor imperial; su libro favorito, escrito por Peter Van Houten, un bohemio norteamericano que residía en Ámsterdam, quien no solía dar conferencias de prensa ni responder las cartas de sus admiradores. Al finalizar su lectura, queda impactado por el abrupto final del libro; en medio de una oración, dejando al lector repleto de dudas. Intrigado por saber cómo continuaría la historia, consigue la dirección de correo electrónico de la asistente de Peter Van Houten, Lidewij Vliegenthart, y junto con Hazel le escriben cartas al autor. Él les responde que no les dirá que ocurre después del final de Un dolor imperial a no ser que se vean en persona, por lo que los invita a viajar a Ámsterdam. La propuesta llena de emoción a la joven, sin embargo, su familia no podía costear el viaje. Lo cual, lleva a Gus a utilizar el deseo que la fundación The Genies les entrega a los niños con cáncer y decide usarlo para viajar con Hazel a Ámsterdam, a conocer al autor de la maravillosa novela. A pesar de sentirse feliz por el viaje, Hazel le explica al muchacho que no podían ser más que amigos, para evitarle el dolor de su muerte; definiéndose a sí misma como una granada, que en cualquier momento puede "explotar" y hacer sufrir a todos sus seres queridos tras su muerte.
Una noche Hazel se despierta con un dolor fuerte en la cabeza. Ella pensaba que era un tumor, porque el cáncer se podía expandir, pero sólo fue la falta de oxígeno y el líquido en sus pulmones lo que ocasionó todo. Hazel es internada en la UCI. Después de recibir el alta y algunas consultas a sus doctores, Hazel consigue el permiso para viajar a Ámsterdam con su madre y con Gus. En el viaje de ida a Ámsterdam, Gus confiesa a Hazel que está enamorado de ella y Hazel queda sorprendida pero no puede decirle que ella también lo ama por miedo a lastimarlo en un futuro cuando ella muera. En la primera noche en Ámsterdam, Hazel y Gus van a comer a un restaurante invitación y cortesía de Van Houten. Al día siguiente, se encuentran con el autor, y se descubre que su asistente, Lidewij, armó todo sin el conocimiento de Van Houten con las esperanzas de que todo esto lo motivara para dejar de ser un alcohólico y volver a escribir. Molestos por el comportamiento grosero de Van Houten, se retiran de su casa. Al rato Lidewij Vliegenthart los alcanza y se dirigen a la Casa de Ana Frank, donde Hazel y Gus se besan por primera vez, recibiendo el aplauso de los visitantes que allí estaban. Poco tiempo después, Gus le pide a su mejor amigo, Isaac, y a Hazel que le hagan un pre-funeral en el cual les pide que escriban un discurso, simulando un velatorio. Ocho días después, Augustus Waters muere. En medio del funeral Hazel se encuentra con Van Houten, quien le explica que fue Augustus Waters quien le insistió en que asistiera a su funeral, confesando que él tuvo una hija que murió hace muchos años de cáncer. Ella fue su inspiración para el personaje principal, Anna, de Un dolor imperial, y, que su grosería se debía en parte a que ella fue vestida idéntica a Anna. Isaac le confiesa a Hazel que Gus estaba escribiéndole una carta con sus pensamientos antes de morir, Gus antes de morir le envió esa carta a Peter para que la escribiera mejor que el, y que la carta que le había dado a Hazel era en realidad de Gus y no era de Peter. Hazel lee la carta.
