Le narrateur présente Aylmer comme un brillant scientifique et philosophe naturel qui a abandonné un temps ses expériences pour épouser la belle Georgiana. Un jour, Aylmer demande à sa femme si elle a déjà pensé à enlever la tache de naissance qu’elle a sur la joue. Elle répond joyeusement que non, mais devient sérieuse quand elle voit qu’il a posé la question sérieusement. Beaucoup de gens, dit-elle, lui ont dit que cette marque était un charme, et elle a toujours pensé qu’ils avaient peut-être raison. Aylmer dit qu’étant donné que son visage est presque parfait, toute marque est choquante. Georgiana est d’abord en colère, puis elle pleure, demandant comment il peut l’aimer si elle est choquante pour lui.
Le narrateur explique que la tache de naissance en question est une marque rouge en forme de petite main sur la joue gauche de Georgiana. La marque disparaît lorsqu’elle rougit. Les admirateurs masculins de Georgiana adorent cette tache de naissance, et beaucoup d’entre eux risqueraient leur vie rien que pour l’embrasser. Certaines femmes pensent que la marque ruine sa beauté, mais le narrateur affirme que c’est une absurdité.
Aylmer est obsédé par la tache de naissance. Pour lui, elle symbolise la mortalité et le péché et vient dominer la beauté de Georgiana dans son esprit. Il ne peut penser à rien d’autre. Une nuit, elle lui rappelle un rêve qu’il a fait. Il parlait dans son sommeil, disant qu’ils devaient lui arracher le cœur. Aylmer se souvient avoir rêvé qu’il avait enlevé la tache de naissance avec un couteau, plongeant jusqu’à atteindre le cœur de sa femme, qu’il a décidé de couper. Georgiana dit qu’elle est prête à risquer sa vie pour faire effacer la tache de naissance. Enthousiasmé, Aylmer accepte d’essayer. Il professe une confiance totale en ses capacités, se comparant à Pygmalion. Il embrasse la joue non marquée de sa femme.
Ils décident de s’installer dans les appartements où Aylmer a son laboratoire. Il a déjà fait des découvertes stupéfiantes sur les volcans, les fontaines, les mines et autres merveilles naturelles. Il va maintenant reprendre ses études sur la création de la vie. Alors que le couple entre dans le laboratoire, Aylmer frissonne à la vue de Georgiana, qui s’évanouit. Aminadab, l’assistant grotesque d’Aylmer, sort pour l’aider. Il dit qu’il n’enlèverait pas la tache de naissance si Georgiana était sa femme.
Georgiana se réveille dans des pièces odorantes qui ont été embellies pour elle. Aylmer la réconforte avec certaines de ses créations les plus magiques : « des figures aériennes, des idées absolues sans corps, et des formes d’une beauté insubstantielle ». Il lui montre des scènes émouvantes qui imitent la vie réelle. Puis il lui offre une fleur à croissance rapide qui meurt dès qu’elle la touche. Ensuite, il essaie de créer un portrait d’elle avec une plaque de métal, mais lorsque la plaque montre une main, il la jette dans l’acide.
Entre deux expériences, Aylmer parle d’alchimie à Georgiana. Il croit qu’il pourrait transformer le métal commun en or et créer une potion qui accorderait la vie éternelle s’il le voulait, même s’il dit savoir que faire cela serait mal. Il disparaît pendant des heures, puis lui montre son cabinet de merveilles. L’une de ces merveilles est une fiole qui contient un parfum puissant. Une autre est un poison qui, selon la dose, permettrait à Aylmer de tuer quelqu’un instantanément ou après une longue période de temps. Georgiana est consternée, mais Aylmer affirme que le poison est plus bénéfique que néfaste. Il lui montre une autre potion qui peut effacer les taches de rousseur, mais il dit que sa tache de naissance a besoin d’un remède beaucoup plus profond.
Georgiana réalise qu’Aylmer a trafiqué sa nourriture ou lui a fait inhaler quelque chose dans l’air. Son corps est étrange. Elle lit les livres de sa bibliothèque scientifique, ainsi que les comptes rendus de ses propres expériences. Elle se rend compte que ses réalisations sont toujours en deçà des objectifs qu’il s’est fixés. Pourtant, les comptes rendus de ses études la poussent à le vénérer. Aylmer la surprend en train de pleurer sur ses journaux, et bien que ses mots soient gentils, il est en colère. Elle lui chante, lui redonnant le moral.
Quelques heures plus tard, Georgiana se rend au laboratoire pour retrouver Aylmer. Lorsqu’il la voit, il se met en colère, l’accuse de fouiner et lui demande de s’en aller. Elle refuse, disant qu’il devrait lui faire confiance et ne pas essayer de cacher ses craintes. Elle promet de boire tout ce qu’il lui dira de boire. Ému, Aylmer dit que la marque est profondément ancrée dans son corps, et que son retrait sera dangereux. Dans sa chambre, Georgiana pense à la noblesse du fait qu’Aylmer refuse de l’aimer telle qu’elle est, insistant au contraire pour créer sa version idéale d’elle.
Il lui apporte une potion qui, selon lui, ne peut échouer. Il lui montre comment elle guérit un géranium des taches. Elle boit le liquide et s’endort. Aylmer la regarde avec tendresse mais aussi comme s’il assistait au déroulement d’une expérience scientifique. Peu à peu, la tache de naissance s’estompe. Aminadab rit. Georgiana se réveille, se voit dans le miroir et dit à Aylmer de ne pas se sentir mal d’avoir rejeté « le meilleur que la terre puisse offrir. » Puis elle meurt.