La narratrice commence son journal en s’émerveillant de la grandeur de la maison et des terrains que son mari a pris pour leurs vacances d’été. Elle la décrit en termes romantiques comme un domaine aristocratique ou même une maison hantée et se demande comment ils ont pu se l’offrir, et pourquoi la maison est restée vide si longtemps. Son sentiment qu’il y a « quelque chose de bizarre » dans cette situation l’amène à discuter de sa maladie – elle souffre de « dépression nerveuse » – et de son mariage. Elle se plaint que son mari John, qui est aussi son médecin, déprécie à la fois sa maladie et ses pensées et préoccupations en général. Elle oppose ses manières pratiques et rationalistes à ses propres manières imaginatives et sensibles. Son traitement exige qu’elle ne fasse presque rien d’actif, et il lui est particulièrement interdit de travailler et d’écrire. Elle pense que l’activité, la liberté et un travail intéressant amélioreraient son état et révèle qu’elle a commencé son journal secret afin de « soulager son esprit ». Pour tenter de le faire, la narratrice commence à décrire la maison. Sa description est plutôt positive, mais des éléments troublants, comme les « anneaux et les choses » dans les murs de la chambre à coucher et les barreaux aux fenêtres, reviennent sans cesse. Elle est particulièrement troublée par le papier peint jaune de la chambre à coucher, avec son motif étrange et informe, et le décrit comme « révoltant ». Bientôt, cependant, ses pensées sont interrompues par l’approche de John, et elle est obligée d’arrêter d’écrire.
Alors que les premières semaines de l’été passent, la narratrice devient habile à cacher son journal, et donc à cacher ses véritables pensées à John. Elle continue d’aspirer à une compagnie et à des activités plus stimulantes, et elle se plaint à nouveau des manières spatronisantes et contrôlantes de John – bien qu’elle revienne immédiatement au papier peint, qui commence à sembler non seulement laid, mais étrangement menaçant. Elle mentionne que John s’inquiète qu’elle fasse une fixation sur le papier peint et qu’il a même refusé de réaménager la pièce pour ne pas céder à ses inquiétudes névrotiques. En revanche, l’imagination de la narratrice a été stimulée. Elle mentionne qu’elle aime imaginer des gens sur les trottoirs autour de la maison et que John décourage toujours de telles fantaisies. Elle repense également à son enfance, lorsqu’elle était capable de semer la terreur en imaginant des choses dans le noir. En décrivant la chambre à coucher, qui, selon elle, a dû être une crèche pour de jeunes enfants, elle fait remarquer que le papier est arraché du mur par endroits, qu’il y a des rayures et des rainures sur le sol et que les meubles sont lourds et fixes. Au moment où elle commence à voir un étrange sous-motif derrière le motif principal du papier peint, son écriture est à nouveau interrompue, cette fois par la sœur de John, Jennie, qui fait office de gouvernante et d’infirmière pour la narratrice.
Alors que le 4 juillet passe, la narratrice rapporte que sa famille vient de lui rendre visite, la laissant plus fatiguée que jamais. John menace de l’envoyer chez WeirMitchell, le véritable médecin sous les soins duquel Gilman a fait une dépression nerveuse.La narratrice est seule la plupart du temps et dit qu’elle s’est presque prise d’affection pour le papier peint et que tenter de comprendre son motif est devenu son principal divertissement. À mesure que son obsession grandit, le motif secondaire du papier peint devient plus clair. Il commence à ressembler à une femme « se baissant et rampant » derrière le motif principal, qui ressemble aux barreaux d’une cage. Chaque fois que la narratrice essaie de parler de son départ de la maison, John se moque de ses préoccupations, la réduisant ainsi au silence. Chaque fois qu’il le fait, sa fascination dégoûtée pour le papier grandit.
La tapisserie domine bientôt l’imagination de la narratrice. Elle devientpossessive et secrète, cachant son intérêt pour le papier et s’assurant que personne d’autre ne l’examine afin qu’elle puisse le « découvrir » par elle-même. À un moment donné, elle fait trembler Jennie, qui avait touché le papier peint et qui a mentionné qu’elle avait trouvé des taches jaunes sur leurs vêtements. Prenant la fixation de la narratrice pour de la tranquillité, John pense qu’elle s’améliore. Mais elle dort de moins en moins et est convaincue qu’elle peut sentir l’odeur du papier dans toute la maison, même à l’extérieur. Elle découvre une étrange marque de bavure sur le papier, courant tout autour de la pièce, comme si elle avait été frottée par quelqu’un qui rampait contre le mur.
Le sous-motif ressemble maintenant clairement à une femme qui essaie de sortir de derrière le motif principal. Le narrateur la voit secouer les barreaux la nuit et se faufiler le jour, lorsque la femme parvient à s’échapper brièvement. Le narrateur mentionne qu’elle aussi se faufile de temps en temps. Elle soupçonne que John et Jennie sont au courant de son obsession, et elle décide de détruire le papier une fois pour toutes, en enlevant une grande partie pendant la nuit. Le lendemain, elle parvient à rester seule et entre dans une sorte de frénésie, mordant et déchirant le papier afin de libérer la femme piégée, qu’elle voit se débattre depuis l’intérieur du motif.
À la fin, la narratrice est désespérément folle, convaincue qu’il y a de nombreuses femmes rampantes autour d’elle et qu’elle est elle-même sortie du papier peint – qu’elle est elle-même la femme piégée. Elle se glisse sans cesse dans la pièce, maculant le papier peint au passage. Lorsque John pénètre dans la pièce fermée à clé et voit toute l’horreur de la situation, il s’évanouit dans l’embrasure de la porte, de sorte que le narrateur doit « le faire pleurer à chaque fois ! »
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