Действие происходит в неопределённую эпоху, напоминающую начало XX века, в вымышленном государстве, схожем с Италией. Роман раскрывает тему времени, которое неумолимо поглощает человеческую жизнь, подчёркивая неотвратимость судьбы и трагизм существования, символизируемые ночью.
Главный герой, молодой лейтенант Джованни Дрого, полный оптимизма, получает назначение в крепость Бастиани, расположенную у границы с бескрайней Татарской пустыней, откуда, по преданию, могли приходить враги, хотя это не подтверждалось. После затяжных поисков он находит крепость, но его первоначальный энтузиазм угасает, а вид унылых стен вызывает подавленное настроение. Майор Матти замечает это и предлагает Дрого подать рапорт о переводе, однако тот решает остаться на четыре месяца. По просьбе лейтенанта Мореля он поднимается на крепостную стену и наблюдает за равниной, окружённой скалами, за которой простирается загадочный север, Татарская пустыня, обычно скрытая туманом. Там, по слухам, видели белые башни, курящиеся вулканы и неопределённые тёмные пятна. В первую ночь Дрого не может уснуть из-за звуков воды за стеной, на которые невозможно повлиять.
Приступив к первому дежурству, он наблюдает смену караула под командованием старшего сержанта Тронка, служащего в крепости более двух десятилетий и досконально знающего устав. Тронк не покидает крепость даже в отпуске. Ночью Дрого пишет матери письмо, пытаясь передать гнетущую атмосферу, но в итоге ограничивается стандартными заверениями о благополучии. В эту ночь для него начинается медленное и неумолимое течение времени.
Желая приобрести более простую шинель, Дрого знакомится с портным Просдочимо, который долгие пятнадцать лет обещает скоро покинуть крепость. Постепенно герой узнаёт, что многие офицеры долго ждут момента, когда пустыня подарит им значимое событие — «чудесный случай», который бывает у каждого хотя бы раз в жизни. Крепость стоит на границе Неизвестного, с которым связаны как страхи, так и надежды. Некоторые же, обладая силой воли, покидают крепость после службы, как граф Макс Латорио и его друг, лейтенант Ангустина, хотя последний не спешит уезжать.
С наступлением зимы Дрого начинает подготовку к отъезду, остаётся лишь пройти медицинское освидетельствование и получить документ о непригодности к службе в горах. Однако привязанность к размеренной жизни крепости побеждает, и он принимает решение остаться, полагая, что впереди ещё много времени.
Позже он отправляется на дежурство в Новый редут — небольшой форт на вершине горы у пустыни. Там неожиданно появляется белая лошадь, принадлежащая рядовому Лаццари, который пытается поймать сбежавшую кобылу. Вернувшись, он не знает нового пароля, и, несмотря на попытки товарищей узнать его, следует уставная процедура: его расстреливают.
Вскоре на горизонте появляется движущаяся колонна людей, что вызывает смятение в гарнизоне. Это подразделения соседнего северного государства, размечающие границу. Несмотря на то, что граница уже установлена, полковник направляет отряд под командованием капитана Монти и лейтенанта Ангустины для опережения соперников и захвата лишних метров. Ангустина, неприспособленный к горным условиям, заболевает и умирает, похороненный как герой.
Проходит несколько лет. Дрого уезжает в город в отпуск, но чувствует отчуждение: друзья заняты, возлюбленная отвыкла, мать смирилась с его отсутствием, советуя подать прошение о переводе. Однако генерал отказывает, объясняя это сокращением гарнизона и приоритетом для старших и заслуженных офицеров.
Вернувшись в крепость, Дрого сталкивается с её опустошением: гарнизон уменьшается, а в атмосфере царит тревога. Лейтенант Симеони замечает вдалеке огни, меняющие расположение, предположив, что враг строит дорогу. Однако использование оптических приборов, не предусмотренных уставом, запрещается, и Симеони сдаёт трубу.
С наступлением весны Дрого наблюдает за пустыней через казённую трубу и замечает огненный язычок, а затем движущиеся чёрные точки. Вскоре разговоры о войне возобновляются, и надежда на событие вновь оживает внутри крепости.
Примерно в миле от неё появляется столб — знак завершения дороги, проложенной чужеземцами. Хотя для гор пятнадцать лет — незначительный срок, для людей это было долгое ожидание. Гарнизон сокращён, а генеральный штаб перестаёт придавать значение этому форту, сделав жизнь в нём ещё более монотонной.
Одним сентябрьским утром, теперь уже капитан, Дрого возвращается в крепость раньше срока из отпуска, поскольку город кажется ему чужим. Месяцы и годы проходят, но он продолжает ждать, хотя надежды постепенно угасают.
Наконец вражеская армия подходит к крепостным стенам, однако Дрого, будучи старым и больным, отправляют домой, освобождая место молодым офицерам. В дороге он умирает, осознавая, что это и есть главное событие его жизни, и уходит из жизни, глядя в ночное небо.
