Действие романа происходит в Италии в конце XV — начале XVI в.
Купец Чиприано Буонаккорзи, собиратель античных предметов, находит статую Венеры. В качестве эксперта приглашается Леонардо да Винчи. Несколько молодых людей (один из них — Джованни Бельтраффио, ученик живописца фра Бенедетто, одновременно мечтающий и боящийся стать учеником Аеонардо), обсуждают поведение странного художника. Христианский священник отец Фаустино, всюду видящий Дьявола, врывается в дом и разбивает прекрасную статую.

Джованни поступает к Аеонардо в ученики. Тот занимается постройкой летательного аппарата, пишет «Тайную вечерю», строит огромный памятник герцогу Сфорца, учит достойному поведению своих учеников. Джованни не понимает, как его учитель может совмещать в себе такие различные проекты, увлекаться как делами божественными, так и сугубо земными одновременно. Астро, другой ученик Леонардо, беседует с «колдуньей» моной Кассандрой, рассказывает ей о персиковом дереве, которое его учитель, ставя опыты, отравляет ядом. Джованни тоже часто посещает мону Кассандру, та убеждает его в необходимости поверить в старых олимпийских богов. Молодой человек, испуганный радикальностью предложений «Белой Дьяволицы» (лететь вместе на шабаш и пр.), оставляет ее. Девушка же, натеревшись волшебной мазью, летит на ведьмовское сборище, где становится женой Люцифера-Диониса. Шабаш превращается в вакхическую оргию.
Герцог Моро, правитель Флоренции, женолюб и сладострастник, проводит свои дни вместе с женой Беатриче и любовницами — Лукрецией и Чечилией Бергамини. Людовику Моро грозит война с Неаполем, он пробует заручиться поддержкой французского короля Карла VIII. Кроме того, он посылает своему сопернику герцогу Джан-Галеаццо «отравленные» персики, украденные из сада Леонардо.

Леонардо предлагает герцогу проекты строительства соборов, каналов, но они кажутся слишком смелыми, поэтому осуществить их якобы невозможно. По приглашению Джан-Галеаццо он едет к нему, в Павию. В разговоре с ним Леонардо сообщает, что он неповинен в болезни своего друга, персики вовсе не были отравленными. Джан-Галеаццо умирает. В народе ходят слухи о причастности Леонардо к этой смерти, о том, что Леонардо — безбожник и колдун. Самому мастеру тем временем поручают поднять к куполу храма гвоздь от Креста Господня; Леонардо блестяще справляется с заданием.
Шестая книга романа написана в форме дневника Джованни Бельтраффио. Ученик размышляет о своем учителе, его поведении. Леонардо одновременно создает и страшное оружие, и подлое «Дионисиево ухо», и пишет «Вечерю», и строит летательную машину. Леонардо кажется Джованни то новым св. Франциском, то Антихристом. Под влиянием горячих проповедей влиятельного Савонаролы Джованни уходит от Леонардо, чтобы стать послушником у Савонаролы.

К самому Савонароле тем временем приходит предложение от распутного папы Александра VI Борджа стать кардиналом в обмен на отказ от критики папского двора. Савонарола, не испугавшись отлучения от церкви, собирает «Священное Воинство» — в крестовый поход против римского папы-Антихриста. Джованни — участник Воинства. Сомнения, однако, не оставляют его: увидев «Афродиту» Ботичелли, он вновь вспоминает мону Кассандру.

Воинство громит дворцы, жжет книги, разбивает статуи, врывается в дома «нечестивцев». Устраивается огромный костер, на котором, помимо всего прочего, сжигают прекрасное творение Леонардо — картину «Леда и лебедь». Джованни, потрясенный, не в силах наблюдать эту сцену. Леонардо выводит его из толпы; ученик остается с учителем.
Леонардо присутствует на балу, устроенном одновременно легкомысленным и коварным герцогом Моро в честь нового, 1497 года. Герцог мечется между женой и любовницами. В числе гостей — русские послы, недовольные античными пристрастиями итальянцев. В разговоре с Леонардо они утверждают, что Третий Рим будет в России.
Беременная герцогиня Беатриче, жена Моро, с помощью многих ухищрений добывает доказательства связи мужа с фаворитками. От волнения у нее случаются преждевременные роды; проклиная мужа, она умирает. Потрясенный обстоятельствами герцог, которому только что пророчили золотой век царствования, в течение года ведет набожную жизнь, не забывая, впрочем, своих любовниц.

Савонарола, который проиграл «огненный поединок», не решившись войти в костер, утрачивает свое влияние; его сажают в тюрьму, Леонардо же участвует в «ученом поединке» при дворе Моро: в ходе беседы Леонардо по-научному объясняет слушателям происхождение Земли. Только вмешательство герцога спасает художника от обвинения в ереси.
В Италию вступают французские войска; герцог Моро бежит. Его возвращение оказывается недолговременным: вскоре он попадает в плен. Во время военных действий солдатня пытается громить творения Леонардо; «Тайная вечеря» оказывается в полузатопленном помещении.
Леонардо пишет новые картины, открывает физический закон отражения света, участвует в споре о сравнительных достоинствах живописи и поэзии. По приглашению Чезаре Борджа он поступает к нему на службу. По пути в Милан художник посещает свои родные места, вспоминает детство, годы ученичества, семью.
В дорожном трактире Леонардо знакомится с Никколо Макиавелли; они подолгу разговаривают о политике и этике. Макиавелли считает, что только такой беспринципный государь, как Чезаре Борджа, сможет стать объединителем Италии. Леонардо сомневается: по его мнению, истинная свобода достигается не убийствами и предательствами, а — знаниями. При дворе Чезаре Борджа Леонардо много работает — строит, рисует, пишет. Джованни бродит по Риму, рассматривает фреску «Пришествие Антихриста», беседует с немцем Швейницем о реформации церкви.





 






Папа Александр VI вводит цензуру. Через некоторое время он умирает. Дела Чезаре Борджа становятся плохи, обиженные им государи объединяются против него и начинают войну.

Леонардо приходится возвратиться во Флоренцию и поступить на службу к гонфалоньеру Содерини. Перед отъездом художник вновь встречается с Макиавелли. Бродя по Риму, друзья говорят о своей похожести, обсуждают, как опасно открытие новых истин; глядя на древние развалины, беседуют об античности.
В 1505 г. Леонардо занят портретом моны Лизы Джоконды, в которую он, сам того не понимая, влюблен. Портрет похож одновременно и на модель, и на автора. Во время сеансов художник разговаривает с девушкой о Венере, припоминая забытые древние мифы.

У Леонардо появляются соперники — ненавидящий его Микеланджело, талантливейший Рафаэль. Леонардо не желает соперничать с ними, не вступает в споры, у него — своя дорога.
Последний раз видя мону Лизу, художник рассказывает ей таинственную сказку про Пещеру. Художник и модель тепло прощаются. Через некоторое время Леонардо узнает, что Джоконда умерла.
После неудачного осуществления очередного проекта Леонардо — строительства канала — мастер переезжает в Милан, где встречает своего старого друга — ученого-анатома Марко-Антонио. Леонардо поступает на службу к Людовику XII, пишет трактат по анатомии.

К 1511 г. Джованни Бельтраффио вновь встречается со своей старой знакомой моной Кассандрой. Внешне она соблюдает христианские обряды, но на самом деле остается язычницей. Кассандра рассказывает Джованни о том, что олимпийские боги воскреснут, о скорой смерти христианства. Девушка показывает Джованни изумрудную скрижаль, обещая объяснить в другой раз начертанные на ней таинственные слова. Но в Милан приезжает свирепый инквизитор фра Джордже; начинается охота на ведьм; хватают и мону Кассандру. Вместе с остальными «ведьмами» ее сжигают на костре. Джованни чувствует, что Дьявол имеет эллинские корни, что он и Прометей — одно. В бреду он видит Кассандру, предстающую перед ним в виде Афродиты с лицом Девы Марии.
В Италии все время идет гражданская война, власть постоянно меняется. Леонардо вместе с Джованни и новым верным учеником франческо переезжает в Рим, ко двору меценатствующего папы Льва X. Художнику не удается здесь прижиться, в моде Рафаэль и Микеланджело, считающий Леонардо изменником и настраивающий папу против него.
Однажды Джованни Бельтраффио находят повесившимся. Прочтя дневник своего ученика, Леонардо понимает, что тот ушел из жизни, так как понял, что Христос и Антихрист есть одно.

Леонардо бедствует, болеет. Некоторые ученики предают его, бегут к Рафаэлю. Сам художник с восхищением рассматривает фрески Микеланджело, чувствуя, с одной стороны, что тот превзошел его, а с другой, что в замыслах он, Леонардо, был сильнее.
Чтобы избежать насмешек, инспирируемых самим папой, Леонардо поступает на службу к французскому императору Франциску I. Здесь он имеет успех. Король дарит ему замок во Франции. Леонардо много работает (впрочем, его смелые проекты, как правило, так и не приводятся в исполнение), начинает писать Иоанна Предтечу, похожего на Андрогина и Вакха. Франциск, посетив мастерскую Леонардо, очень дорого покупает у художника «Предтечу» и портрет Джоконды. Леонардо просит оставить «Мону Лизу» у него, пока он не умрет. Король соглашается.

На празднествах по случаю рождения у короля сына во Францию съезжается много гостей — в том числе и из России. В посольстве есть несколько иконописцев. Многие «развращены» западным искусством, идеей перспективы, разными ересями. Русские обсуждают «слишком человеческую» западную живопись, противопоставляя ей строгую византийскую иконопись, спорят, писать ли иконы по «Подлиннику» или — как портреты. Евтихий, один из мастеров, пририсовывает к иконе «Всяко дыхание да славит Господа» языческие аллегорические изображения. Леонардо рассматривает иконы, «Подлинник». Не признавая эти картины за настоящую живопись, он чувствует, что по вере они гораздо сильнее западных икон-портретов.
Так и не построив своей летательной машины, Леонардо умирает. Евтихий, потрясенный «Предтечей» Леонардо, пишет своего, совершенно другого Иоанна — с крыльями, похожими на летательную машину Леонардо. Иконописец читает «Повесть о вавилонском царстве», предвещающую Русской земле царство земное, и «Повесть о Белом Клобуке» — о будущем небесном величии России. Евтихий размышляет над идеей Третьего Рима.