O caso Neruda alia ao romance policial clássico, com todos os seus elementos de suspense, a erudição e as emoções que giram a um só tempo em torno da poesia, do amor e do fim de uma era. Velho e doente, o poeta Pablo Neruda volta ao Chile no inverno de 1973, depois de deixar o posto de embaixador do governo de Salvador Allende em Paris. Em sua vida repleta de êxitos, resta um mistério a desvendar - uma dúvida que o atormenta quando percebe que sua vida chega ao fim. Nesse momento, Neruda conhece o detetive cubano Cayetano Brulé, a quem confia a missão de seguir o rastro de Beatriz de Bracamonte, a única pessoa capaz de elucidar o passado do poeta. Enquanto Brulé empreende sua caçada em vários países, Neruda aguarda impaciente a chegada de notícias em um ambiente cada vez mais tenso com a iminência de um golpe militar contra o governo.