Hazel Grace Lancaster (Shailene Woodley) es una adolescente inteligente e ingeniosa que vive en Indianápolis, que cuenta con cáncer terminal de tiroides que se ha extendido a sus pulmones. Creyendo que está deprimida, la madre de Hazel, Frannie (Laura Dern), le incita a asistir a un grupo de apoyo para pacientes de cáncer semanalmente, para ayudarla a hacer amigos que están pasando por lo mismo.

En Orlando, Florida, Quentin "Q" Jacobsen (Nat Wolff) vive al lado de su amiga de la infancia Margo Roth Spiegelman (Cara Delevingne). Quentin ha estado fascinado con Margo desde que se mudó a vivir en su misma calle. Cuando eran pequeños, Quentin y Margo un día descubren el cadáver de un hombre que ha cometido suicidio. Después de este incidente, se ve a Quentin y a Margo en el último curso de instituto. Si bien se han distanciado, Quentin todavía tiene sentimientos por ella. Una noche, Margo aparece en la ventana del dormitorio de Quentin con un plan para vengarse de uno de sus amigos y ahora ex novio. Ella convence a Quentin a ayudarla ya que necesita un conductor de la partida y un poco de ayuda..