Christiane Felscherinow, de 13 años, vive con su madre, su hermana pequeña y su gato, en su pequeño apartamento de un edificio de viviendas sociales de hormigón de varias plantas, en un aburrido barrio de las afueras de Berlín Occidental. Está cansada de vivir allí y es una gran fan de David Bowie. Se entera de la existencia del Sound, un nuevo club nocturno de moda en el centro de la ciudad. Aunque no tiene edad para entrar, se viste con tacones altos y se maquilla, y le pide a una popular amiga del colegio, Kessi, que va allí regularmente, que la lleve. Kessi también le proporciona pastillas. En el club conoce a un chico llamado Detlev, un poco mayor que ella y que forma parte de un grupo en el que todos consumen diversos tipos de drogas. A la mañana siguiente, Christiane y Kessi están esperando el metro cuando la madre de Kessi las ve y reprende airadamente a Kessi, agarrándola del brazo y diciéndole a Christiane que se aleje de su hija.

Christiane empieza a tomar LSD además de abusar de las pastillas y se hace amiga de una chica de su edad llamada Babsi. Después de un concierto de David Bowie, Christiane prueba la heroína por primera vez. Al enamorarse de Detlev, Christiane empieza a consumir droga con regularidad para estar cerca de él, y poco a poco se va haciendo más dependiente hasta convertirse en una auténtica adicta. Después de cumplir 14 años, Christiane deja de ir a casa y pasa cada vez más tiempo en el desordenado apartamento de sus compañeros; también se siente atraída por Bahnhof Zoo, una gran estación de tren y metro famosa por el tráfico de drogas y la prostitución que tiene lugar en sus pasos subterráneos y callejones. Christiane también empieza a prostituirse, imitando a Detlev, que vende regularmente favores sexuales a clientes masculinos para costear su adicción a la heroína.

Tras ser descubierta inconsciente en el suelo del baño de su casa por una sobredosis, Christiane intenta dejar de fumar con Detlev, una experiencia insoportable para ambos. Sin embargo, ambos recaen en el momento en que vuelven a visitar Bahnhof. Para alimentar su adicción, Christiane roba en casa, vende todas sus posesiones y se hunde hasta niveles abismales.

Un día, Christiane y Detlev encuentran a su mejor amigo y compañero de piso, Axel, muerto en el apartamento a causa de una sobredosis fatal, debida a un lote malo de heroína que le vendieron en la calle. Christiane y Detlev huyen rápidamente y acaban en el apartamento de uno de los clientes masculinos de Detlev. Cuando Christiane descubre a los dos teniendo relaciones, sufre una crisis nerviosa y huye. Vuelve a la comisaría para encontrar a Babsi, pero descubre que ha muerto de sobredosis con apenas 14 años, tal y como aparece en las portadas de muchos periódicos. Desesperada por la muerte de numerosos amigos, así como por su incapacidad para liberarse de su adicción a la heroína, Christiane intenta también tener una sobredosis.

La película se interrumpe bruscamente para dar paso a una voz en off que dice que finalmente Christiane se recuperó, pero que la mayoría de sus compañeros murieron o siguen siendo adictos, incluido Detlev, cuyo paradero y estado actual se desconocen.