کابوس سحرگاهی داستانی اسرارآمیز است. حادثه‌ای باعث انحراف یک کامیون از جاده و برخورد شدید آن با درخت می‌شود. فیلیپ هاروئه برای آن‌که رایگان سفر کند، کنار دست راننده نشسته است. کامیون پر از کاهوست و سه دختر پیشاهنگِ جوان و شاد، سرودخوانان بر روی بار نشسته‌اند. تصادف باعث مرگ یکی از دختران و شکستن کتف فیلیپ می‌شود. این تصادف ماجراهای بسیاری در پی دارد. در بیمارستان، فیلیپ با دختر جوانی که با ورود ناگهانی‌اش به جاده، ناخواسته باعث این تصادف شد، آشنا می‌شود.
مادالنیا، دختر نیکوس خیدوس، کوزه‌گر پیر یونانی است. آشنایی فیلیپ و مادالنیا به دلبستگی و ازدواج می‌انجامد. اما ورود ناگهانی زنی عجیب به روستا و اقامتش در همسایگی زوج جوان، زندگی آرام آن‌ها را دچار هراس و دلهره‌ای عجیب می‌کند. مادام نولن، که زنی ثروتمند اما روان‌پریش است، تظاهر به داشتن دختری می‌کند که همواره از دیده‌ها پنهان است.
او در ساختمان متروک و نیمه‌مخروبة باغی رها شده به دست علف‌های هرز اقامت می‌کند. صدای تمرین ویولون دختر مدام به گوش می‌رسد و نیز صدای بلند مادر که در خانه با او صحبت می‌کند. کشف معمای بودن یا نبودن دختری به نام ناتالیا در خانة مادام نولن، خواب و راحت را از فیلیپ می‌گیرد و همسر جوانش را سخت به وحشت می‌اندازد. سرانجام پای مادالنیا هم به خانة مادام نولن باز می‌شود. پی‌جویی‌های فیلیپ گرچه عاقبت به کشف حقیقت می‌انجامد، اما در این میان حوادثی حیرت‌آور و تاسف‌بار روی می‌دهد که داستانی پرمعما و رمز و راز را در کتاب کابوس سحرگاهی شکل می‌بخشد.