La adolescente neoyorquina Clary Fray comienza a ver y dibujar un extraño símbolo, lo que preocupa a su madre Jocelyn Fray y a un amigo de la familia, Luke Garroway. En un club nocturno lleno de gente con su amigo, Simon Lewis, Clary es la única que puede ver a Jace Wayland y sus cómplices matando a un hombre. Al día siguiente, dos hombres, Emil Pangborn y Samuel Blackwell, llegan al apartamento de Fray en busca de una copa. Jocelyn llama a Clary, diciéndole frenéticamente que se mantenga alejada y que advierta a Luke sobre alguien llamado Valentine; luego bebe una poción que la pone en un sueño profundo. Al volver a casa, Clary descubre que su madre ha desaparecido y es atacada por una criatura parecida a un perro. Jace, un "Shadowhunter", aparece y lo mata, explicando que, al igual que el "hombre" asesinado en el club nocturno, era un demonio en otra forma.

Con la ayuda de la vecina de los Frays, Madame Dorothea, una bruja, Jace deduce que Pangborn y Blackwell buscan un artefacto perdido llamado la Copa Mortal. Jace y Clary, junto con Simon, van a la tienda de antigüedades de Luke. Pangborn y Blackwell interrogan a la fuerza a Luke quien, para proteger a Clary y Jocelyn, afirma falsamente que no le importan los Frays y que sólo quiere la Copa Mortal. El trío escapa al Instituto Shadowhunter, un edificio oculto parecido a una catedral, donde Jace trata a Clary, que fue picada por el demonio. Ella y Simon conocen a otros dos Shadowhunters, los hermanos Alec e Isabelle Lightwood, y al líder de los Shadowhunters, Hodge. Clary se entera de que los Shadowhunters, invisibles para los mortales, son cazadores de demonios mitad humanos y mitad ángeles. Clary ha heredado los poderes de su madre Shadowhunter, que incluyen el dibujo de runas mágicas temporales en la piel. La Copa Mortal es uno de los tres Instrumentos Mortales que el Ángel Raziel entregó al primer Shadowhunter. Los Shadowhunters descienden de otros Shadowhunters o se hacen bebiendo de la copa. Hodge explica que Valentine Morgenstern, un ex Shadowhunter que traicionó a la orden, busca ahora la Copa para controlar tanto a los Shadowhunters como a los demonios.

Hodge ordena a Jace que lleve a Clary a la Ciudad de los Huesos, un santuario bajo un cementerio. Cuando los Hermanos Silenciosos intentan desbloquear los recuerdos bloqueados de Clary, descubren una conexión con Magnus Bane, el Alto Brujo de Brooklyn. En el club de Bane, éste le cuenta a Clary que Jocelyn le hizo bloquear el conocimiento del mundo Shadowhunter de la mente de Clary. Cuando los vampiros secuestran a Simon, Jace, Alec, Isabelle y Clary los siguen hasta su escondite. Encuentran a Simon, pero los vampiros los superan en número. Los hombres lobo intervienen y los salvan.

Mientras Simon se recupera en el Instituto, Clary nota dos marcas de pinchazos en su hombro, mientras descubre que de repente ya no necesita gafas. Clary comparte una velada romántica con Jace, que termina con un beso. Cuando Simon se enfrenta celosamente a Clary por ello, ella resta importancia al incidente, enfadando a Jace. Simon confiesa que ama a Clary, aunque ella no corresponde a sus sentimientos.

Clary se da cuenta de que la Copa Mortal está escondida dentro de una de las cartas de tarot de Madame Dorothea que su madre pintó como regalo. El grupo acude al apartamento de Dorothea, pero un demonio la ha sustituido. Simon y Jace lo matan, pero Alec recibe una picadura letal. Clary recupera la carta de la Copa Mortal y regresan al instituto. Hodge convoca a Magnus Bane para curar a Alec.

Clary saca la Copa Mortal de la carta y se la da a Hodge, que los traiciona convocando a Valentine Morgenstern a través de un portal y dándole la Copa. Cuando Valentine revela que es el padre de Clary, ella se niega a unirse a él. Vuelve a poner la copa en la carta y luego escapa a través del portal que la transporta a la tienda de Luke. Luke, que se revela como el hombre lobo que ayudó a luchar contra los vampiros, confirma que Valentine es su padre y dice que Clary tenía un hermano mayor llamado Jonathan, que murió cuando era pequeño. Luke y su manada de hombres lobo van al Instituto con Clary para luchar contra Valentine después de que éste invoque a los demonios a través de una abertura en el techo. Simon encuentra a Jocelyn, todavía inconsciente, en el Instituto, y él e Isabelle cierran la abertura del techo con la ayuda de un arrepentido Hodge.

Clary y Jace luchan contra Valentine, que miente afirmando que Jace es su hijo. Clary engaña a Valentine dándole una réplica de la Copa Mortal, y luego lo empuja hacia el portal, destruyéndolo. Jocelyn es rescatada pero sigue sin responder en el hospital. Clary utiliza sus nuevos poderes para reparar el apartamento. Jace llega, confesando que la necesita y que no cree que sean hermanos y que descubrirá la verdad. Al darse cuenta de que pertenece al mundo de los Shadowhunters, Clary regresa al Instituto con Jace.