Marguerite Caine cresceu cercada por teorias científicas revolucionárias graças aos pais, dois físicos brilhantes. Mas nada chega aos pés da mais recente invenção de sua mãe — um aparelho chamado Firebird, que permite que as pessoas alcancem dimensões paralelas.

Quando o pai de Marguerite é assassinado, todas as evidências apontam para a mesma pessoa: Paul, o brilhante e enigmático pupilo dos professores. Antes de ser preso, ele escapa para outra realidade, fechando o ciclo do que parece ser o crime perfeito. Paul, no entanto, não considerou um fator fundamental: Marguerite. A filha do renomado cientista Henry Caine não sabe se é capaz de matar, mas, para vingar a morte de seu pai, está disposta a descobrir.

Com a ajuda de outro estudante de física, a garota persegue o suspeito por várias dimensões. Em cada novo mundo, Marguerite encontra outra versão de Paul e, a cada novo encontro, suas certezas sobre a culpa dele diminuem. Será que as mesmas dúvidas entre eles estão destinadas a surgirem, de novo e de novo, em todas as vidas dos dois?

Em meio a tantas existências drasticamente diferentes — uma grã-duquesa na Rússia czarista, uma órfã baladeira numa Londres futurista, uma refugiada em uma estação no meio do oceano —, Marguerite se questiona: entre todas as infinitas possibilidades do universo, o amor pode ser aquilo que perdura?