16世纪的时候，一个名叫萨古那的西班牙传教士，来到了墨西哥南部山区一个偏僻的小村庄。萨古那与当地人交了朋友，他们已不再把他当外人看待。可是，村子西头有一间神秘的茅屋，当地人说什么也不让萨古那接近。
一天晚上，萨古那发现，邻居们都不知到哪儿去聚会了。他悄悄地来到那间神秘的茅屋前。
屋子里传出一阵阵鼾声，萨古那把门推开了：满屋子都是昏睡的村民。看来，这儿刚举行过祭祀仪式。茅屋中央的供桌上，还有几只淡紫色、牛角状的东西，可能是村民们吃剩的食物吧。他取过一只，咬了一口，只觉得又苦又涩，便把它放下了。
萨克那回家后，怎么也睡不着，眼前总是浮现出一些奇怪的幻影：青铜色的火鸡、各种妖魔鬼怪……当晚传教士把自己的奇遇记在日记本上，还记下了自己的疑问：为什么村民们会昏睡过去？那紫色的“牛角”是什么？为什么吃了以后会产生幻觉？
萨古那带着这些疑问离开了人世间。后来，美国人约翰和沃森夫妇俩偶然发现了他遗留下来的日记。约翰是退休的银行职员，沃森是位小儿科医生，研究人种学和人类发展史是他俩的业余爱好。他们读完这本神秘的日记后，决定马上前往墨西哥的那个小山村。
在村庄里，他们经常义务为村民看病，还抢救了不少重病人，因而得到了村民的信任。
又一个祭神节来到了，约翰和沃森应邀来到村边的茅屋。他们看到屋角绑扎着牲畜，燃烧着篝火，屋里挤满了虔诚的村民，祭台上放着十字架和一大堆淡紫色的“牛角”。担任祭主的老妇人一口气吞下20个“牛角”，然后开始分发剩下的“牛角”。10多分钟后，吃完“牛角”的村民们又唱又跳，陷入一种疯狂状态。约翰夫妇也吃了几个“牛角”，不多时，他们也变得昏沉沉了。后来，约翰的眼前出现了火鸡、手持长矛的印第安武士的幻像，沃森也梦见了火鸡和别的动物。第二天一早，他们醒了过来，发现同屋的村民们还在酣睡，便取了几只“牛角”跑回住所。他们给美国生物学家海姆博士写了封信，并寄去了“牛角”。
海姆博士仔细鉴定了约翰寄来的“牛角”，断定这是一种会使人产生幻觉的真菌——麦角菌。埃及、中国和欧洲一些国家也有这种真菌。每年春夏之际，麦角菌会产生一种叫孢子的小细胞，这些孢子由风或昆虫传播到开花的黑麦和小麦上，萌发后形成很硬的东西，因为形状像牛角，所以叫麦角。中世纪的时候，许多农民得了昏睡病，就是由于吃了混有麦角菌的面粉。海姆博士吃了一小块麦角菌，20分钟后，他的眼前仿佛出现了火鸡，他感到自己好像刚从远古时代回来那样，周围的东西既陌生又熟悉。这种幻觉一直持续了6个小时。
海姆把自己的发现和约翰夫妇的样品，寄给瑞士化学家戈夫曼，请他帮助分析其中有效物质的化学成分。戈夫曼费了九牛二虎之力，从麦角菌中提取了麦角酸。他用实验证明，这种物质能使人产生幻觉，变得疯狂起来。“牛角”的神秘面纱，终于被揭开了。