Masumiyet müzesini bilmeyenler için;
Hayatımın en mutlu anıymış, bilmiyordum.
Tekstil zengini Basmacı ailesinin iyi okumuş 30 yaşındaki oğulları Kemal'in Sibel ile nişanlanmaya doğru giden bir ilişkisi vardır. Sibel'e çanta almak için gittiği dükkânda yıllardır görmediği 18 yaşındaki uzak akrabası Füsun ile karşılaşır. Füsun'dan etkilenen Kemal, zamanla Füsun ile buluşmaya ve birlikte olmaya başlar. Füsun tezgahtarlık yapmanın dışında üniversite sınavlarına hazırlanmakta ve Kemal ile birlikte matematik çalışmaktadır.[17]
Günler süren buluşmaları Kemal'in Sibel ile nişanlanmasından sonra kesilir. Kemal, Füsun'u Merhamet Apartmanı'ndaki aynı dairede aynı saatte sürekli beklemektedir; fakat Füsun, buluşmaya gelmemektedir. Füsun'a ulaşamayan Kemal mutsuz günler geçirmeye başlar. Sibel'den ayrılır ve Füsun ile seviştiği dairede Füsun'un eşyaları ile birlikte zaman geçirir.
Kemal'in babasının ölmesiyle Füsun'dan Kemal'e taşındıkları evin adresini içeren bir not gelir. Kemal, verilen adrese gittiğinde Füsun'un evlendiğini öğrenir. Füsun'un beş ay önce evlendiği kocası Feridun, Füsun'a çocukluğundan beri âşık, şişman ve sevimli, işsiz bir genç sinemacıdır. İlerleyen zamanlarda Kemal, Füsunlara gidip gelmeye başlar ve Füsun'un kendisine ulaşmasının asıl nedeninin kocasının çekeceği Yeşilçam filmi nedeniyle duydukları sermaye ihtiyacı olduğunu anlar. Kemal, Füsun ile olan ilişki kopmasın diye Füsun'un başrolünde oynayacağı, Feridun'un çekeceği filmin finansörü olmaya karar verir. Füsun, Kemal ve Füsun'un kocası Feridun, akşamları beraber yazlık sinemalara gidip film izlemektedirler. Füsun, Kemal'i eve davet etmesine rağmen, ona yakın davranmamaktadır. Nadiren anlık yakınlaşmalar olsa da ortak geçmişlerine dair bir işaret vermemesi Kemal'i ondan uzaklaştırmamaktadır. Füsun'un annesi Nesibe Hanım'ın, Füsun'un evliliğinin namusu kurtarmak için yapılmış geçici bir ilişki olduğunu anlatması ve er geç Füsun'la birlikte olacaklarını ama sabırla beklemesi gerektiğini öğütlemesi Kemal'e şevk vermektedir.
Kemal zamanla Füsun'u bir gün kaybedeceği korkusuyla ona ait nesneleri gizlice alarak biriktirmekte ve suçunu örtmek için her hırsızlık ertesinde eve değerli hediyeler getirmektedir.
Kemal, Füsun'un başrolünde oynayacağı film için Limon Filmcilik'i kurar. Fakat ne Kemal ne Feridun Füsun'un filmde oynamasını isterler. Onun yerine daha sonraları Feridun'un gönül verip yaşamaya başlayacağı Papatya'yı seçerler. Film başarı getirir, fakat Füsun ile Feridun'un evliliği kopmuştur ve Kemal de bu sonuçtan memnundur.
Füsun'un babasının ölmesiyle Kemal ve Füsun birlikte olmaya doğru adım atarlar fakat Füsun, kendisinin Kemal'in ailesine, arkadaşlarına Kemal tarafından takdim edilirse ve söz, nişan, nikâh, düğün törenlerini yapılırsa evleneceğini söyler. Önce sözlenirler sonra Füsun, Kemal ve Füsun'un annesi Paris'e gitmek için arabayla yola koyulurlar. Babaeski'de Edirne yoluna bakan bir otelde dinlendikleri gecenin sabahında Füsun'un kullandığı ve Kemal'in de bulunduğu araç kaza yapar. Füsun ölür, Kemal ise ağır yaralanır. Kemal iyileştikten sonra, yıllar boyunca topladığı eşyayı sergileyeceği bir müze açmaya karar verir. Fusünların Çukurcuma'daki evini müze haline getiren Kemal, müzenin kataloğunu roman biçiminde yazılması için yazar Orhan Pamuk'a teklif götürür ve Pamuk kitabı yazmayı kabul eder. Başından itibaren birinci tekil kişi anlatımıyla ilerleyen kitabın son sayfalarında, Kemal sözü kitabın kahramanı olan yazar Orhan Pamuk'a bırakır. Pamuk, Kemal'in ölümünü de anlatarak kitabı sona erdirir.
