On Isabella "Bella" Swan's 18th birthday, Edward Cullen, the vampire she loves, and his family throw her a birthday party. While unwrapping a gift, she gets a paper cut, which causes Edward's adopted brother, Jasper, to be overwhelmed by her blood's scent and attempt to kill Bella. To protect her, Edward decides to end their relationship, and the Cullens move away from Forks. This leaves Bella very heart-broken and depressed.
In the months that follow, Bella learns that thrill-seeking activities, such as motorcycle riding, allow her to "hear" Edward's voice in her head. She also seeks comfort in her deepening friendship with Jacob Black, a cheerful companion who eases her pain over losing Edward. Bella later discovers that Jacob and other tribe members are werewolves. Jacob and his pack protect Bella from the vampire Laurent and also Victoria, who seeks revenge for her dead mate, James, whom the Cullens killed in Twilight.
Meanwhile, a series of miscommunications leads Edward to believe that Bella has killed herself. Distraught over her supposed suicide, Edward flees to Volterra, Italy to provoke the Volturi, vampire royalty who are capable of killing him. Alice and Bella rush to Italy to save Edward, arriving just in time to stop him. Before leaving Italy, the Volturi tell Edward that Bella, a human who knows that vampires exist, must either be killed or transformed into a vampire. When they return to Forks, Edward tells Bella that he has always loved her and only left Forks to protect her. She forgives him, and the Cullens vote in favor of Bella being transformed into a vampire, to Edward's dismay. However, Jacob reminds Edward about an important piece in the treaty; if the Cullens bite a human, the treaty is over.
Isabella Swan partecipa alla festa per il suo diciottesimo compleanno organizzata da Alice Cullen. Per errore finisce col tagliarsi un dito con della carta da regalo, scatenando la sete incontrollabile di Jasper. Edward interviene per proteggerla dall'attacco fermando Jasper ma ferendola suo malgrado. In seguito, si rende conto che per Bella non è più un bene avere contatti con lui o la sua famiglia. Così chiede ai Cullen di lasciare Forks e fornisce a Bella diverse motivazioni nella speranza che lei lo dimentichi e viva una vita felice dopo la sua partenza. Bella crede a Edward e si convince che lui non la ami più, cadendo in una profonda depressione. Dopo circa sei mesi, Bella esce parzialmente da questa crisi grazie all'amicizia di Jacob Black. Amicizia che viene però ben presto messa a rischio da un nuovo segreto: Jacob Black ha sviluppato il gene del licantropo, nemico naturale dei vampiri, e deve allontanarsi da lei. Bella viene a conoscenza di questo segreto e i due ragazzi ricominciano a frequentarsi. Desiderosa di rivedere il suo amato Bella, con la complicità di Jacob, si dà a passatempi pericolosi. Infatti mettere a repentaglio la propria vita le provoca scariche di adrenalina e allucinazioni uditive e visive molto reali di Edward. Dopo qualche tempo, Alice torna a Forks poiché, a causa delle sue visioni, interpreta un tuffo da uno scoglio come un tentativo di suicidio di Bella. Edward telefona a casa di Bella per informarsi sull'accaduto, ma a causa di una conversazione equivoca con Jacob, crede che Bella sia morta. Per la disperazione Edward si reca in Italia, a Volterra, allo scopo di scatenare l'ira dei Volturi affinché pongano fine alla sua esistenza.
I Volturi si rifiutano di uccidere un possibile alleato tanto promettente, ma Edward trova un espediente per assicurarsi la loro reazione: decide di esporsi deliberatamente alla luce del sole davanti a centinaia di persone, in modo da rivelare la sua natura sovrannaturale. Alice e Bella riescono a raggiungere Volterra e a fermare Edward prima dell'intervento dei Volturi. Questi, ormai a conoscenza della loro relazione, avvertono Edward che il legame con la ragazza umana verrà tollerato a patto che la trasformi presto in vampira. Rassicurati da Edward e dalle visioni di Alice, i Volturi li lasciano andare. Tornati a casa, Edward rassicura Bella sul fatto che l'ama profondamente e che non ha mai smesso di farlo. Bella alla fine capisce che è la verità, e chiede ad Edward di trasformarla subito in vampira. Lui è contrario all'idea, ma alla fine decide di farle questa concessione a patto che la ragazza gli conceda la sua mano. Bella ha qualche tentennamento a dire di sì a causa della sua giovane età e lascia la discussione in sospeso.