Algernon est une souris de laboratoire. Elle a subi une opération du cerveau, deux chercheurs veulent accroître son intelligence. Encouragés par les progrès extraordinaires d'Algernon, ils tentent l'expérience sur un homme, Charlie Gordon. Charlie est simple, son QI ne dépasse pas 68. Mais il a envie d'apprendre, surtout grâce à Miss Kinian, son professeur dont il est secrètement amoureux. L'opération réussit. Commence alors le combat pacifique entre Algernon et Charlie sur fond de découverte du savoir, de l'intelligence, de la connaissance, de l'amour. Jusqu'à ce que...