Après la destruction du territoire de la faction des Altruistes par Jeanine, leader des Érudits ; Tris, Tobias, Caleb et Marcus se réfugient chez les Fraternels, attendant que la situation se calme. Tris dort mal, rêvant de ses parents morts et de Will, son ami, qu'elle a tué de ses propres mains, alors qu'il était sous l'emprise de la simulation. Elle n'arrive pas à s'intégrer chez leurs hôtes et a la folle envie de tuer Jeanine. Pendant ce temps, les Audacieux, alliés aux Erudits, trouvent chez les parents de Tris une boîte contenant un message des fondateurs. Mais seul un Divergent complet peut ouvrir la boite, c'est pourquoi Jeanine les traque. La propagande contre eux se poursuit, les Audacieux fouillent chaque territoire et soumettent tous les membres des Factions à un test de Divergence.
Tris, Tobias et Caleb, trahis par Peter alors qu'un groupe d'Audacieux explore le territoire des Fraternels, fuient et sautent dans un train en marche en direction de la ville. Ils y découvrent un groupe de sans-faction. Un combat s'engage, stoppé par Quatre qui leur révèle son véritable nom et leur permet d'être introduit dans le repère des Sans-faction.
Chez les Sans-faction, ils découvrent la mère de Quatre, Evelyn Eaton, qui leur révèle son plan pour détrôner Jeanine, mais Tobias s'y refuse. Apprenant que le reste des Audacieux se cache chez les Sincères, Quatre et Tris décident de retrouver leurs amis, alors que Caleb refuse de les accompagner.
Capturés par les Sincères, Quatre réussit à convaincre leur chef de ne pas les livrer au Conseil et à Jeanine, arguant que seul un jugement par les Sincères a une véritable valeur. Après injection du sérum de vérité, Quatre et Tris leur apprennent la vérité sur l'attaque des Altruistes par les Audacieux, sur les plans de Jeanine et la prétendue menace des Divergents. Tris avoue devant tout le monde qu'elle a tué Will, ce qui rend Christina, sa meilleure amie, folle de chagrin.
Tris, sur le toit, discute avec Uriah, un Divergent rencontré chez les Audacieux, avant une attaque des Audacieux fidèles à Jeanine à l'aide de balles tranquillisantes. Tris, Uriah et d'autres divergents sont capturés par Éric et Max, leaders audacieux, et se font tester pour savoir qui aura le plus de chance d'ouvrir la boîte. Tris se révèle être 100% compatible. Mais Quatre, à l'aide d'un groupe de Sincères et d'Audacieux, désarme Éric et l'abat.
Tous retournent chez les Sans-faction et doivent faire face à une menace de vagues de suicides, dus à un effet de simulation provoqué par les balles tranquillisantes. Tris, n'acceptant pas d'avoir tant de morts sur la conscience, se rend seule chez les Érudits pour accéder à la requête de Jeanine.
Tris découvre que Peter et Caleb travaillent sur l'ouverture de la boite pour Jeanine. Elle est contrainte de réaliser une série de tests sous simulation, un pour chaque faction, afin de l'ouvrir. Un échec sur l'une des factions provoque la mort du Divergent testé. Lors de la première série d'épreuve, Tris est successivement soumise aux simulations audacieuse (sauvetage de sa mère dans une situation apocalyptique), sincère (révélations de ses peurs à sa mère), altruiste (en épargnant Peter), érudite (reconnaitre qu'elle se trouve dans une simulation) et fraternelle (ne pas laisser éclater sa colère contre Jeanine). Elle échoue au dernier test, l'arrêt de la simulation par Jeanine est trop tardive et elle décède.
Évacuée de la salle, son corps est présenté devant la cellule de Tobias, capturé alors qu'il venait tenter de la secourir. Peter et lui se débarrassent des deux gardes Érudits, tandis que Peter révèle qu'il a seulement administré un sérum simulant la mort à Tris. Celle-ci se réveille et tous trois s'enfuient. Mais Tris a deviné le véritable enjeu de l'ouverture de la boite et retourne en salle de tests pour terminer la simulation fraternelle. Après avoir réussi, la boîte délivre un message des fondateurs leur apprenant que la ville et le système des factions est un test qui servait à savoir si ils pouvaient retrouver un sens humain et qu'il y a des survivants hors de la Clôture.
Les Sans-faction arrivent alors que Jeanine souhaitait cacher le message. Elle est emprisonnée avant d'être tuée dans sa cellule par Evelyn. Les portes de la Clôture sont ouvertes après que le message des fondateurs a été retransmis à toute la ville...
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