Cuando Ludwig van Beethoven muere, su asistente y amigo íntimo Schindler se ocupa de su última voluntad y testamento. En él se dice que su patrimonio, su música y sus asuntos quedarán en manos de su "amada inmortal", pero queda la duda de quién es la "amada inmortal" de Beethoven, una mujer sin nombre mencionada en una de sus cartas. Schindler se embarca en una búsqueda para averiguarlo y conoce a las mujeres que sabía que habían desempeñado un papel en la vida de Ludwig.

Schindler se encuentra primero con Giulietta Giucciardi, que fue alumna de piano de Beethoven cuando era una joven rica y soltera y se enamoró de él. A pesar de la desaprobación del padre de Giulietta, ésta pretende casarse con Beethoven. Intenta demostrarle a su padre que, a pesar de los rumores, Beethoven todavía sabe tocar música, y se esconde con él mientras el compositor toca el piano forte, creyendo que está solo. Cuando descubre a Giulietta y a su padre, se enfurece al sentirse traicionado. Corta los lazos con ella y se marcha. Ella le llama para disculparse y sólo entonces se da cuenta de que Beethoven es sordo.

A continuación, Schindler conoce a Anna-Marie Erdödy, que acogió a Beethoven tras indignarse con el público que se burlaba de él por una mala actuación, ya que el compositor, ahora completamente sordo, se había vuelto incapaz de dirigir correctamente la orquesta. El hijo pequeño de Anna-Marie muere durante el ataque de Napoleón a Viena y Beethoven la consuela en su dolor, lo que da lugar a una relación amorosa, pero ella niega ser su "amada inmortal".

La investigación de Schindler le lleva de nuevo a la propia familia de Beethoven, relatando su desaprobación de que su hermano se casara con Johanna Reiss, la hija de Anton Van Reiss, un próspero tapicero vienés, intentando incluso hacerla arrestar en un momento dado. Tras la muerte de su hermano, Beethoven consigue hacerse con la custodia de su sobrino Karl. Aunque el niño es indiferente a la música, su tío se obsesiona con convertirlo en compositor, descuidando su propia carrera, que se resiente.

Karl se convierte en un adolescente que pasa horas diarias practicando el piano. Beethoven está convencido de que Karl tendrá un gran éxito como compositor, pero Karl sabe que no tiene talento y, empujado por su tío hasta su punto de ruptura, intenta suicidarse. Sobrevive, pero le dice a Beethoven que no quiere volver a verlo.

Schindler descubre que el gran amor de Beethoven era Johanna, y que Karl, concebido antes de su matrimonio, es en realidad su hijo, no su sobrino. Tenían la intención de fugarse, pero Beethoven se retrasó y escribió la carta del "amado inmortal" a Johanna para hacérselo saber. Sin embargo, Johanna nunca la recibió y, creyendo que Beethoven la había abandonado, se marchó y se casó con su hermano. Ambos se sintieron traicionados y su amor se convirtió en odio. Johanna le cuenta a Schindler que, cuando vio la interpretación de su novena sinfonía, se sintió conmovida para perdonarle y acabó haciendo las paces con él en su lecho de muerte, donde le dio una carta firmada en la que le otorgaba la custodia de Karl.

Schindler le entrega a Johanna la carta del "Amado Inmortal" en la que por fin lee lo que ocurrió aquella noche en que debían encontrarse. Conmocionada al comprobar que un suceso desafortunado y un malentendido los ha separado, visita la tumba de Beethoven.