Adso da Melk, novizio benedettino, e il saggio frate francescano Guglielmo da Baskerville arrivano in un’abbazia del nord Italia sconvolta dalla misteriosa morte del miniaturista Adelmo. Guglielmo, ex inquisitore, è stato chiamato dall’abate per mediare una disputa teologica sul ruolo della Chiesa, ma si ritroverà a rivestire i panni di investigatore quando l’abate gli chiederà di indagare sulla morte di Adelmo. La prima puntata copre la prima e la seconda giornata del romanzo, con l’omicidio di Venanzio e la prima fallimentare incursione di Adso e Guglielmo nella biblioteca dell’abbazia. Si presenta inoltre la sottotrama storica di Bernardo Gui, con il suo massacro nei confronti di una comunità di eretici dolciniani e, soprattutto, l’ingresso in scena di Anna e Margherita, personaggi non inclusi nel libro di Umberto Eco.

Adso cade in preda a visioni nella biblioteca: come scopre Guglielmo, la colpa è da imputare alle sostanze allucinogene, oltre che a un complesso sistema di effetti sonori che tengono lontani gli ospiti indesiderati, facendo credere loro che la biblioteca sia infestata. Una volta risolto razionalmente questo primo mistero, Adso cerca di saperne di più sulla storia di Dolcino, mentre l’inquisitore Bernardo Gui inizia il suo viaggio verso l’abbazia, durante il quale riesce a sfuggire all’attacco teso da Anna.

Poco dopo, all’abbazia, si ritrova il cadavere di Berengario con le punte delle dita e la lingua ricoperte da una sostanza nera. Attraverso un flashback si conosce la storia di Salvatore: ex buffone di corte, fu liberato proprio da Remigio durante un attacco dei dolciniani. Infine, Guglielmo e Adso riescono a decifrare l’indizio di Venanzio e localizzare il Finis Africae, senza tuttavia riuscire a entrarci. Quella stessa sera Adso si incontra con la ragazza occitana nel bosco vicino l’abbazia.

La ragazza occitana trova Anna ferita nel bosco e la cura: tra le due si instaura un rapporto di mutua solidarietà. Bernardo Gui, giunto all’abbazia, interroga invano l’ex dolciniano Remigio. Ha quindi inizio la disputa tra i francescani e la congregazione papale sulla Chiesa e il possesso di beni materiali, che finisce in uno scontro. Nel frattempo il bibliotecario Malachia ruba delle lettere compromettenti di Remigio, che riguardavano il suo passato da eretico, e le consegna all’inquisitore. Quella stessa sera, Adso e la ragazza occitana si incontrano per l’ultima volta e fanno l’amore.

Quando Severino viene ritrovato morto, l’inquisitore arresta e tortura immediatamente Remigio. Guglielmo indaga sul libro a cui Severino aveva accennato poco prima di morire. La ragazza viene catturata da Salvatore; le guardie dell’Inquisizione irrompono nel mulino dove si trovano e arrestano entrambi con l’accusa di stregoneria.

Bernardo arresta e processa Remigio per eresia. Quest’ultimo, stremato, finisce per dichiarare la propria colpevolezza e viene condannato al rogo insieme alla ragazza. Malachia nel frattempo è riuscito ad appropriarsi del manoscritto — il secondo volume della Poetica di Aristotele — e riportarlo in biblioteca, ma il giorno dopo muore.

Una delegazione di francescani parte per Avignone per contrattare con il Papa, ma Guglielmo è deciso ad andare a fondo con la sua indagine. Il finale della serie coincide con quello del libro, con l’ultima incursione nel finis Africae, la confessione di Jorge e l’ecpirosi dell’abbazia.