En 1952, en Christchurch (Nueva Zelanda), la niña inglesa de 13 años, más acomodada, Juliet Hulme, se hace amiga de una niña de 14 años de una familia de clase trabajadora, Pauline Parker, cuando Juliet se traslada a la escuela de Pauline. Se relacionan por una historia compartida de graves enfermedades infantiles y hospitalizaciones aislantes, y con el tiempo desarrollan una intensa amistad. Pauline admira la arrogancia y la belleza de Juliet.

Juntas pintan, escriben historias, hacen figuras de plastilina y acaban creando un reino de fantasía llamado Borovnia. Es el escenario de las novelas de aventuras que escriben juntas, que esperan que se publiquen y se conviertan en películas en Hollywood. Con el tiempo, empieza a ser tan real para ellos como el mundo real.

La relación de Pauline con su madre Honora se vuelve cada vez más hostil y ambas se pelean constantemente. Este ambiente de enfado contrasta con la pacífica vida intelectual que Juliet comparte con su familia. Pauline pasa la mayor parte del tiempo en casa de los Hulmes, donde se siente aceptada. Juliet le presenta a Pauline la idea del "Cuarto Mundo", un cielo sin cristianos donde se celebra la música y el arte. Julieta cree que irá allí cuando muera. Algunos actores y músicos tienen el estatus de santos en este más allá, como el cantante Mario Lanza, con el que ambas chicas están obsesionadas.

Durante una excursión de un día a Port Levy, los padres de Julieta anuncian que se van de viaje y planean dejar a Julieta atrás. Su miedo a quedarse sola la pone histérica, lo que culmina en su primera experiencia directa del Cuarto Mundo, percibiéndolo como una tierra donde todo es bello y ella está a salvo. Le pide a Pauline que la acompañe, y el mundo que ve Julieta se hace visible también para Pauline. Esto se presenta como una visión espiritual compartida, una confirmación de su creencia en el "Cuarto Mundo", que influye en la realidad predominante de las niñas y afecta a su percepción de los acontecimientos del mundo cotidiano.

A Juliet le diagnostican tuberculosis y la envían a una clínica. Pauline se siente desolada sin ella, y las dos comienzan una intensa relación por correspondencia, escribiendo no sólo como ellas mismas, sino en el papel de la pareja real de Borovnia. Durante este tiempo, Pauline comienza una relación sexual con un inquilino, lo que provoca los celos de Julieta. Para ambas, su vida de fantasía se convierte en un escape útil cuando están bajo estrés en el mundo real, y las dos se involucran en fantasías cada vez más violentas, incluso asesinas, sobre las personas que las oprimen. Después de cuatro meses, Juliet sale de la clínica y su relación se intensifica. El padre de Juliet culpa de la intensidad de la relación a Pauline y habla con sus padres, que la llevan al médico. El médico sospecha que Pauline es homosexual y considera que ésta es la causa de su creciente enfado con su madre, así como de su drástica pérdida de peso.

Julieta descubre a su madre teniendo una aventura con uno de sus clientes del psiquiátrico y amenaza con decírselo a su padre, pero su madre le dice que lo sabe. Poco después, ambos anuncian su intención de divorciarse, lo que disgusta a Juliet. Pronto se decide que la familia dejará Christchurch y que Juliet se quedará con un pariente en Sudáfrica. Juliet se pone cada vez más histérica ante la idea de dejar a Pauline, y las dos chicas planean huir juntas. Cuando ese plan se hace imposible, las dos comparten una bañera y hablan de asesinar a la madre de Pauline, ya que la consideran el principal obstáculo para estar juntas.

Cuando se acerca la fecha de la partida de Juliet, se decide que las dos chicas pasen las últimas tres semanas juntas en casa de Juliet. Al final de ese tiempo, Pauline vuelve a casa y las dos ultiman los planes para el asesinato. Honora planea un viaje para las tres al Parque Victoria, y las chicas deciden que ese será el día. Juliet oculta un trozo de ladrillo roto en su bolso y Pauline lo coloca en una vieja media antes de emprender el viaje. Después de tomar el té, las tres caminan por un sendero que desciende por una empinada ladera. Cuando Honora se agacha para recoger un amuleto rosa que las chicas han dejado caer deliberadamente, Juliet y Pauline la matan a golpes con el ladrillo.

Los créditos explican que Pauline y Juliet fueron arrestadas poco después del asesinato. Honora nunca se casó legalmente con su marido. Como las chicas eran demasiado jóvenes para enfrentarse a la pena de muerte, ambas fueron condenadas a cumplir cinco años de prisión. Fueron puestas en libertad por separado y algunas fuentes afirman que la condición era que no volvieran a verse.