Im Jahre 1327 treffen der Franziskanermönch William von Baskerville und sein junger Begleiter Adson in einem norditalienischen Benediktinerkloster ein, um dort eine Konferenz vorzubereiten. Bei dieser Konferenz handelt es sich um ein Treffen zwischen Vertretern des Franziskanerordens und Abgesandten von Papst Johannes XXII., die klären wollen, ob Christus Eigentum hatte oder in Armut lebte. Von dieser Antwort ist es abhängig, ob die Kirche arm sein soll, wie es die Franziskaner fordern, oder ob sie Reichtum und Macht braucht.
Bevor es allerdings zu einer genaueren Planung des Treffens kommt, wird der ehemalige Inquisitor William von Baskerville vom Abt gebeten, bei der Klärung eines Todesfalles zu helfen, dem möglicherweise ein Mord zugrunde liegt. Bei dem Toten handelt es sich um Adelmus, der im Schreibsaal der Klosterbibliothek gearbeitet hat. Bei ersten Nachforschungen trifft William in der besagten Bibliothek den blinden Jorge von Burgos, der weniger sagt, als er zu wissen scheint.
Während William mehreren Spuren folgt, geschehen weitere Morde, die alle etwas mit der Bibliothek zu tun haben und dem Muster der apokalyptischen Prophezeiungen folgen. Die Spurensuche erweist sich jedoch als äußerst schwierig, da der Bibliothekar Malachias jedes Betreten der Bibliothek untersagt.
William und Adson setzen sich über das Verbot, die Bibliothek zu betreten, hinweg und dringen eines Nachts in diese ein, da sie dort die Lösung des Rätsels vermuten. In dieser Nacht verlaufen sie sich im Labyrinth der Bibliothek und finden nur mit Mühen wieder hinaus. Im Laufe der Zeit geschehen weitere Morde.
Zwischenzeitlich sind auch die Abgesandten des Papstes im Kloster eingetroffen und die Konferenz kann stattfinden. Diese endet allerdings in einem Streit und führt zu keinem Ergebnis.
Einer der Abgesandten, der Inquisitor Bernard Gui, entlarvt während seines Aufenthaltes die ehemaligen Kirchenrebellen Remigius und Salvatore als Ketzer. Mit dieser Verhaftung glaubt er auch die Mörder gefasst zu haben, was sich allerdings später als falsch erweisen wird. Gleichzeitig nimmt er auch ein Mädchen fest, in das sich der Novize Adson vorher verliebt hat.
Nach und nach entschlüsseln William und Adson das Geheimnis der Bibliothek und entlarven den Greis Jorge als den Urheber der Morde. Während die drei in der Bibliothek sind, werden die Angeklagten vor dem Kloster auf den Scheiterhaufen gebracht. Jorge wollte ein Manuskript von Aristoteles über das Lachen vor der Menschheit verborgen halten, da er in diesem den Keim des Zweifels an Gott und das Ende der kirchlichen Herrschaft erahnt. Am Ende setzt er die Bibliothek in Flammen, und mit dieser brennt das gesamte Kloster nieder. William und Adson entkommen im letzten Moment den Flammen.
Der gefürchtete Inquisitor Bernard Gui wird auf seiner Flucht gelyncht und das Mädchen, welches er als Hexe verurteilen ließ, wird vor dem Scheiterhaufen gerettet. William und Adson verlassen zu Pferde das Gelände und treffen eben dieses Mädchen am Wegesrand, das dort auf ihren Geliebten wartet. Adson jedoch entscheidet sich zu einem Leben als Mönch und reitet mit seinem Meister davon.
In Ecos Roman ist einiges anders, wobei die prägnanten Unterschiede wohl darin liegen, dass William hier ein Treffen vorbereiten soll, bei dem es neben der Armutsfrage auch um das Verhältnis zwischen dem Papst und dem deutschen König geht. Außerdem nimmt der Roman ein anderes Ende: Der Inquisitor Bernard Gui nimmt die drei Angeklagten mit sich nach Avignon. Hier kann demnach keine Situation entstehen, in der er gelyncht und das Bauernmädchen befreit wird. Auch Adson kommt somit um seine Entscheidung herum, ob er bei seiner Geliebten bleiben möchte oder seinem Lehrer folgt.
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