Alors qu'on croyait Chicago délivrée de la tyrannie, la nouvelle dirigeante, Evelyn, maintient l'interdiction de sortir de ce qui s'est révélé être une cité laboratoire, ceinturée par un mur imposant. Profitant du chaos ambiant, Tris, avec l'aide de son amoureux Four, libère son frère Caleb, juste avant qu'on l'exécute pour haute trahison. Puis le trio, auquel se joignent trois camarades, brave le décret d'Evelyn et saute le mur. De l'autre côté, les jeunes découvrent une zone dévastée à l'atmosphère toxique, peuplée de survivants aux abois. Franchissant un portail translucide, les évadés pénètrent dans un vaste complexe scientifique, dirigé par le mystérieux David. Celui-ci révèle à Tris que le cataclysme mondial a été provoqué il y a deux siècles par une expérience qui a mal tourné, mais qu'en raison de sa pureté génétique absolue, elle seule peut empêcher l'extinction de l'humanité. Utilisé comme soldat par David, Four met sa compagne en garde contre ce dernier, qui continue à manipuler les habitants de Chicago. Et ce, au moment où Evelyn mène une guerre sans merci contre une faction dissidente.