O narrador escreve à prima D… para contar sua história. Há mais de dois anos, chegou ao Rocio cinco minutos atrasado para o ônibus de Andaraí e tomou o das sete. No carro escuro, sentou ao lado de uma mulher toda coberta de sedas e de um véu. As mãos se tocaram, ele beijou o ombro dela, e ela o impediu de descer. Pelo perfume de sândalo, concluiu que era bela. Ao sair, ela murmurou: “Non ti scordar di me!”.
Durante quinze dias ele percorre a linha de Andaraí sem achá-la. Num baile ouve a mesma frase, mas só vê uma senhora idosa, que depois descobre ser a mãe da desconhecida. Semanas mais tarde encontra as duas num camarote, durante a Traviata. Ressentido, acusa a moça em voz baixa de zombar dele. Ela estende a mão, diz “Não saberá nunca o que me fez sofrer” e deixa um lenço molhado de lágrimas.
No dia seguinte chega uma carta: ela o ama, mas uma fatalidade a obriga a fugir, e pede que ele a esqueça. Para se curar, ele passa nove dias na Tijuca. Na volta encontra outra carta, datada de uma semana antes: ela partira para Petrópolis e queria vê-lo uma última vez. Ele vai a Petrópolis, um criado do hotel lhe mostra a casa, e ele canta a ária de Verdi diante da janela. Ela responde ao piano, abre-lhe a porta do jardim e fala de um amor sem futuro, até ser tomada por um acesso de tosse. Por fim se deixa ver: é linda. Beija-o e desaparece.
Na manhã seguinte ele recebe uma caixa com as iniciais C. L., com o retrato dela, cabelos e uma longa carta assinada Carlota. Ela conta que o amava desde antes do ônibus, que tem dezesseis anos e que, depois de ouvir o Dr. Valadão falar com a mãe, entendeu que tem uma doença fatal. A mãe vai levá-la à Europa no paquete inglês. Se ele quiser partilhar os poucos dias que lhe restam, que vá.
Ele corre para alcançar a barca da Estrela, compra um cavalo na rua e o mata de cansaço na descida da serra, mas chega tarde. Paga um velho pescador para levá-lo de canoa ao Rio. Os dois bebem vinho do Porto e adormecem; o remo cai na água, e eles passam o dia seguinte à deriva na baía. À noite o pescador reboca a canoa a nado até uma praia, onde arranjam remos. Ao amanhecer, diante de Villegaignon, o narrador vê o paquete partir com Carlota no convés.
Ele embarca no paquete seguinte e em cada porto encontra um bilhete dela: “Sei que tu me segues. Até logo.” Em Nápoles, Carlota parece morrer e pede que ele receba sua alma num beijo. Depois do beijo ela exclama “Oh! quero viver!” e melhora aos poucos. Um médico alemão explica que a viagem a salvou. Os dois se casam em Florença, viajam um ano pela Europa e voltam para viver numa casa em Minas. A carta termina com um pós-escrito de Carlota à prima.
