Francis Wayland Thurston es un destacado residente de Boston que, tras la repentina y desconcertante muerte de su tío abuelo, descubre e investiga el Culto Cthulhu. Thurston escribe el manuscrito que es «La llamada de Cthulhu» basado en sus hallazgos en las pertenencias de su tío abuelo y sus propios descubrimientos posteriores. La transcripción se divide en tres partes: «El horror en arcilla», que explica la muerte de su tío abuelo y el descubrimiento de Thurston de sus pertenencias, así como la historia de Henry Anthony Wilcox, un escultor hipersensible; «La historia del inspector Legrasse,«que relata el encuentro de un inspector de policía con el culto de Cthulhu; y» La locura del mar,«en el que Thurston descubre el diario del segundo oficial Gustaf Johansen. Thurston termina la historia prediciendo que lo matarán por lo que sabe, y el título indica que ha muerto.
George Gammell Angell es profesor de lenguas semíticas en la Universidad Brown, Providence, Rhode Island. También es el tío abuelo de Thurston. Angell muere por causas repentinas y misteriosas, lo que resulta en el descubrimiento de Thurston de sus pertenencias que rodean el Culto Cthulhu. Thurston describe a Angell como «una autoridad en inscripciones antiguas», razón por la cual Wilcox lo buscó siguiendo sus sueños de Cthulhu. A través de Angell, Thurston se entera de los testimonios del inspector Legrasse y Henry A. Wilcox. A lo largo de la historia, Thurston sospecha cada vez más que Angell fue asesinada.
Henry Anthony Wilcox es un estudiante de escultura en la Escuela de Diseño de Rhode Island que visita la oficina del profesor Angell con un pequeño bajorrelieve de arcilla con forma de Cthulhu. Aunque pertenece a una familia prominente, Lovecraft describe a Wilcox como un chico «queer» e «hipersensible» cuya excentricidad le hizo perder el favor social de sus amigos y familiares. Wilcox madura y se convierte en un escultor decadente que se especializa en recrear las imágenes de otro mundo de los sueños que le informa a Angell. Los sueños de Wilcox son los primeros atisbos que el lector recibe del mundo del culto a Cthulhu y hacen que Angell registre los sueños de otros poetas y artistas.
John Raymond Legrasse es un inspector de policía que fue testigo de primera mano del culto de Cthulhu realizando un ritual de sacrificio humano masivo. Mientras investiga las desapariciones de varias mujeres y niños en las afueras de una ciudad del sur de Luisiana, Legrasse participa en una redada policial y encuentra los restos carbonizados de varios habitantes en un ritual de Cthulhu Cult solo para hombres en el pantano. Legrasse viaja a St. Louis para mostrar al profesor Angell y a otros expertos una estatuilla recuperada de la redada y compara sus transcripciones fonéticas de cantos rituales con las de otro profesor. Legrasse proporciona el testimonio clave del Viejo Castro, un culto mayor detenido en la redada, que divaga sobre los «Grandes Antiguos» y el tipo de ciudades «ciclópeas» también imaginadas por Wilcox.
Gustaf Johansen es el segundo oficial de una goleta de dos mástiles llamada el Emma. Como Thurston lee en una noticia, el Emma es atacado por un yate llamado Alerta, dejando a Johansen a cargo del barco. Johansen ordena a su tripulación que aborde el Alerta y navega hacia una pequeña isla donde todos perecen menos Johansen. Johansen no da detalles al Boletín de Sydney acerca de lo que sucede cuando los hombres llegan a la isla, y es solo del diario personal de Johansen que Thurston se entera de que los hombres llegaron a «la ciudad-cadáver de pesadilla de R’lyeh» y despertaron a Cthulhu. Johansen muere después de que le cayeran una pila de papeles en la cabeza, y Thurston sospecha que lo asesinan.
El viejo Castro es un miembro mayor del culto de Cthulhu, detenido en una redada en un ritual vudú, a quien Legrasse recuerda como especialmente lúcido y convincente en su testimonio sobre los orígenes del culto. Legrasse recuerda a Angell ya otros que el Viejo Castro habló de «Antiguos» y «Cosas», criaturas masivas que precedieron a la humanidad y vivieron en ciudades ciclópeas gigantes. El Viejo Castro también alega que estos «Antiguos» son del espacio exterior, un hecho que Thurston recuerda en un momento crítico al reflexionar sobre el ídolo de piedra geológicamente extranjero de Johansen. El viejo Castro muere antes de que Thurston pueda viajar a Luisiana para entrevistar a los otros prisioneros detenidos en la redada.
William Channing Webb es profesor de Antropología en la Universidad de Princeton, presente en la reunión de la Sociedad Arqueológica Estadounidense donde Legrasse revela su estatuilla. Webb informa a Legrasse, Angell y los otros hombres que una vez se encontró con una estatuilla similar en la costa oeste de Groenlandia mientras recopilaba datos sobre los rituales orales de una tribu inuit. Es solo con las transcripciones fonéticas de Webb que los hombres pueden hacer un análisis comparativo con los datos de Legrasse y descifrar las formaciones de letras, «Cthulhu» y «R’lyeh».
Joseph D. Galvez es el nombre de un policía de Nueva Orleans a quien Legrasse menciona por tener un testimonio especialmente peculiar sobre la redada policial en el ritual vudú en el pantano. Gálvez, recuerda Legrasse, insiste en que escuchó el sonido de gigantescas alas batiendo en el bosque. La descripción de Gálvez se correlaciona con el testimonio de muchos de los miembros del culto, quienes le dicen a Legrasse que los «Alas Negras» les ordenaron cometer los crímenes.
Abdul Alhazred es el nombre de un místico árabe invocado por el Viejo Castro. En la mitología de la ficción de Lovecraft, Alhazred es el autor de la Necronomicon—un grimorio o libro de maldiciones. El Viejo Castro adivina que el centro terrenal original de los «Antiguos» está en algún lugar del desierto de Arabia.
Briden es el nombre del marinero que es encontrado muerto a bordo del Alerta cuando el Vigilante remolca el barco en Darling Harbour. Según el diario de Johansen, Briden es el único otro hombre que regresa vivo al barco después de que los hombres sin saberlo despiertan a Cthulhu de su lugar de descanso monolítico. Sin embargo, Briden sucumbe a la locura y el delirio después de presenciar a Cthulhu, y muere antes de que el Alerta regresa al continente.