Paris, 2014. Antoine Habert est un jeune et brillant ingénieur. Deux ans plus tôt, sa sœur Anna, après avoir rompu avec sa famille, a trouvé la mort dans un attentat terroriste au Caire. Antoine semble avoir surmonté ce traumatisme et tente d’avoir un enfant avec sa compagne, Lorraine. Un jour, il croit reconnaître la silhouette d’Anna dans un reportage sur les combattantes kurdes en Syrie. Malgré les réticences de ses proches, Antoine, qui se sent responsable de ce qui est arrivé à sa sœur, décide de partir à sa recherche et s’envole pour la Turquie…

La vie d’Antoine bascule dans la violence de la guerre, à mille lieues de son quotidien tranquille de trentenaire parisien. À la suite d’une embuscade à la frontière syrienne, il est capturé par des combattantes kurdes appartenant aux YPJ (Unités de protection de la femme). Leur meneuse, Sarya, le soupçonne de vouloir rejoindre les rangs du jeune État islamique (EI). Le sort d’Antoine est cependant suspendu après une offensive de Daech, favorisée par l’arrivée de trois djihadistes anglais porteurs d’armes lourdes, qui touche durement le bataillon kurde.

Antoine parvient à prouver la véracité de son histoire. Ryan, un soldat engagé volontaire, confirme l’existence dans les rangs des YPJ d’une Française qui pourrait être sa sœur. Dans l’espoir de trouver celle qui se fait maintenant appeler Shamaran, Antoine convainc Sarya de le laisser suivre une nouvelle mission menée par le bataillon kurde. Pendant ce temps, Nasser, Iyad et Paul, les trois djihadistes anglais, s’intègrent dans l’armée de l’État islamique. Mais les motivations de l’un d’entre eux semblent troubles…

Paris, six ans plus tôt. Antoine, étudiant, vit en colocation avec Anna. Tous deux enchaînent les histoires sans lendemain, jusqu’au jour où Anna tombe amoureuse de Najib, un réfugié iranien… Retour au présent. Tandis que dans sa mémoire reviennent les prémices de la disparition de sa sœur, Antoine prend part à la vie du bataillon et se rapproche de Sarya. Côté djihadiste, l’offensive se poursuit, et Nasser assume une mission éprouvante. Antoine va bientôt croiser le chemin d’un autre bataillon kurde, dont fait peut-être partie sa sœur.

Flash-back sur la jeunesse de Sarya : la jeune femme a vécu douze ans à Paris. À la mort de sa mère, elle est revenue à contrecœur au Kurdistan, à la demande de son père, mais a fini par s’habituer à cette nouvelle vie. Retour au présent. Sarya et son bataillon reçoivent l’ordre de partir en éclaireurs. Antoine se lance à leur poursuite et grimpe dans leur camion sans leur demander leur avis. À Raqqa, Nasser ne se remet pas d’avoir décapité un cadavre. Mais la vidéo a récolté un grand succès sur Internet. Paul apprend qu’à Birmingham des frères s’occupent de son fils et vont l’envoyer en Syrie.

Quelques années plus tôt, au Caire. Anna travaille alors au département d’archéologie et d’égyptologie d’une université américaine et va bientôt participer à des fouilles en Iran. Au cours d’une fête, elle fait une rencontre qui va donner un tour inattendu à sa vie...

L’EI lance l’assaut sur Kobani, provoquant la fuite de centaines de milliers de réfugiés. Alors que les forces kurdes envoient leurs combattants vers la ville assiégée, Antoine reçoit une information qui le place face à ses choix passés et présents. Iyad et Paul ont rejoint à Raqqa Nasser, qui occupe de nouvelles responsabilités…

Alors que les forces en présence se retrouvent enfin face à face, Antoine est confronté à un dilemme douloureux. Dans le camp opposé, Paul demande des explications à Nasser après avoir découvert dans son Coran du matériel d’espionnage.