داستان در تهران و در فضایی پر از خفقان و سکوت شروع می‌شود. شهر زیر سلطه‌ی حکومتی استبدادی قرار دارد که سایه‌ی سنگین خود را بر تمام ابعاد زندگی مردم گسترده است. در این میان، خبر مرگ مشکوک نقاش بزرگ و مبارز سیاسی، استاد ماکان، در شهر می‌پیچد. استاد ماکان در هفتم دی ماه ۱۳۱۷، بعد از تحمل بیشتر از سه سال تبعید و رنج در منطقه‌ی کلات، به شکلی مرموز از دنیا می‌رود.
رژیم حاکم که از محبوبیت و نفوذ کلام استاد وحشت دارد، برای سرپوش گذاشتن بر جنایت خود و آرام کردن افکار عمومی، تصمیم می‌گیرد نمایشگاهی از آثار او برگزار کند. اما این نمایشگاه برخلاف انتظار حکومت، به میعادگاهی برای هواداران و دوست‌داران استاد تبدیل می‌شود و هجوم مردم برای دیدن آثار او چنان زیاد می‌شود که مأموران مجبور می‌شوند نمایشگاه را تعطیل کنند.
در میان همه‌ی آثار باقی‌مانده از استاد، یک تابلوی نقاشی بیش از همه جلب توجه می‌کند. این تابلو که «چشم‌هایش» نام دارد، تصویری از چشمان زنی با نگاهی خاص، مرموز و نافذ است. راز نهفته در این چشم‌ها، به معمایی بزرگ تبدیل می‌شود که ذهن همه را به خود مشغول می‌کند.
راوی داستان، مردی است که ناظم مدرسه‌ی نقاشی استاد ماکان است. او که بعد از مرگ استاد، مسئولیت حفظ میراث و مدرسه‌اش را پذیرفته است، شیفته‌ی کشف راز این تابلو می‌شود. ناظم می‌خواهد بداند صاحب این چشم‌ها کیست و چه نقشی در زندگی استاد داشته است. او احساس می‌کند که کلید فهم زندگی پنهان و مبارزات استاد ماکان، در کشف هویت این زن نهفته است.
روزها و ماه‌ها می‌گذرند و ناظم همچنان به‌دنبال پاسخی برای این معماست. در سالروز مرگ استاد، زنی ناشناس و باوقار برای بازدید از موزه‌ی مدرسه می‌آید. آقا رجب، نوکر وفادار و قدیمی استاد ماکان که سال‌ها در کنار او بوده، با دیدن زن، او را می‌شناسد. او با هیجان و اضطراب به ناظم خبر می‌دهد که این زن، همان صاحب چشم‌های درون تابلو است. ناظم که سال‌ها منتظر چنین لحظه‌ای بود، فرصت را غنیمت می‌شمرد؛ اما زن، به‌سرعت ناپدید می‌شود. ناظم که نمی‌خواهد این فرصت طلایی را از دست بدهد، تصمیم می‌گیرد تابلوی چشم‌هایش را از دیوار بردارد و پنهان کند. او می‌داند اگر آن زن واقعاً صاحب آن چشم‌ها باشد، برای دیدن دوباره‌ی تابلو باز خواهد گشت.
انتظار ناظم، پانزده سال طول می‌کشد. در این مدت، او هر روز به امید دیدار دوباره‌ی آن زن، موزه را زیر نظر دارد تا سرانجام آن زن مرموز دوباره پا به مدرسه می‌گذارد.