La novela está ambientada en AF 632, aproximadamente siete siglos después del siglo XX. AF significa el año de Ford, llamado así por el gran industrial Henry Ford que refinó las técnicas de producción en masa para automóviles. Los Controladores Mundiales gobiernan el mundo y garantizan la estabilidad de la sociedad mediante la creación de un sistema de castas de cinco niveles. Alfas y Betas están en la parte superior del sistema y actúan como científicos, políticos y otras mentes principales, mientras que Gammas, Deltas y Epsilons están en la parte inferior y representan a la clase trabajadora industrial del mundo. Una droga llamada soma asegura que nadie sienta dolor ni se sienta infeliz, y los miembros de todas las castas reciben raciones de la droga. El acondicionamiento pre y posnatal asegura aún más la estabilidad social.
Nuevo mundo valiente abre con el Director del Centro de Criadero y Acondicionamiento del Centro de Londres dando a un grupo de jóvenes estudiantes un recorrido por las instalaciones. Una línea de montaje crea embriones utilizando los últimos avances de la ciencia. Los estudiantes ven las diversas técnicas para producir más bebés y observan cómo el proceso segrega a los bebés en varias castas. Después de que los bebés se decantan de sus biberones, se acondicionan mediante acondicionamiento neopavloviano e hipnopedia. En el condicionamiento neopavloviano, los bebés entran en una habitación llena de libros y rosas. Cuando los bebés se acercan a los libros o las rosas suenan las alarmas y las sirenas, y los bebés reciben una pequeña descarga eléctrica, que los asusta para que cuando se enfrentan por segunda vez a los mismos objetos retrocedan de miedo. La hipnopedia enseña a los bebés y niños mientras duermen jugando frases éticas en numerosas ocasiones para que las frases se conviertan en una parte subconsciente de cada persona.
El Controlador Mundial de Europa Occidental, Su Fordship Mustapha Mond aparece y les da a los estudiantes una conferencia sobre cómo solían ser las cosas. Antes de que se estableciera el orden mundial utópico, explica que las personas solían ser padres y tener hijos a través del nacimiento vivo. Esta existencia llevó a hogares sucios con familias donde las emociones se interpusieron en el camino de la felicidad y la estabilidad. Los reformadores del primer mundo intentaron cambiar las cosas, pero los viejos gobiernos los ignoraron. La guerra finalmente sobrevino, que culminó con el uso de bombas de ántrax. Después de la llamada Guerra de los Nueve Años, el mundo sufrió una crisis económica. Agotada por sus desastrosas condiciones de vida, la gente finalmente permitió que los reformadores del mundo tomaran el control. Los reformadores pronto erradicaron la religión, la monogamia y la mayoría de los demás rasgos individualistas, y estabilizaron la sociedad con la introducción del sistema de castas y el uso del soma.
Se presenta a Bernard Marx como un Alfa, de baja estatura y cabello oscuro, que se cree que recibió accidentalmente una dosis de alcohol cuando era un feto en la línea de montaje. A sus compañeros de trabajo no les agrada y hablan de él en tono despectivo. Bernard está enamorado de Lenina Crowne, otra Alfa, y ella le informa al lector que él le pidió que fuera con él a las Reservas Savage varias semanas antes. Lenina ha estado saliendo con Henry Foster durante los últimos meses, pero como se desalientan las relaciones a largo plazo, acepta ir con Bernard Marx a las Reservas.
Bernard va a Tomakin, el Director, y obtiene la firma del Director para ingresar a las Reservas. El director cuenta una historia sobre cómo fue allí veinticinco años antes con una mujer. Durante una tormenta, ella se perdió y las circunstancias lo obligaron a dejarla allí. Entonces, el director se da cuenta de que no debería haberle contado a Bernard esta historia y comienza a gritarle a la defensiva. Bernard se va imperturbable y va a hablar con su buen amigo Helmholtz Watson sobre su reunión con el director.
Helmholtz Watson es un Alfa intelectualmente superior que se ha desilusionado de la sociedad. Está cansado de su trabajo, que consiste en escribir consignas y declaraciones para inspirar a la gente. Helmholtz indica que está buscando una forma de expresar algo, pero aún no sabe qué. Se compadece de Bernard porque se da cuenta de que ninguno de los dos puede encajar completamente en la sociedad.
Bernard vuela con Lenina a las Reservas Salvajes. Mientras está allí, se da cuenta de que dejó un grifo de perfume corriendo en su habitación, por lo que llama a Helmholtz Watson para pedirle que lo apague. Helmholtz le dice que el director está a punto de trasladar a Bernard a Islandia porque Bernard ha estado actuando de forma antisocial últimamente.
Bernard y Lenina entran al recinto y ven a los indios realizar una danza ritual para asegurar una buena cosecha. Un joven llamado John se les acerca y les habla de sí mismo. Nació de una mujer llamada Linda que se había quedado en la Reserva casi veinticinco años antes. John está ansioso por aprender todo sobre el mundo utópico. Linda resulta ser la mujer que el Director llevó a la Reserva y dejó allí. No pudo irse porque quedó embarazada de John, y dado que la sociedad utópica encuentra repugnante la noción de nacimiento vivo, las madres y los niños son temas tabú.
Bernard se da cuenta de que John y Linda podrían salvarlo de un traslado a Islandia. Llama a Mustapha Mond y recibe la aprobación para traerlos de regreso a Londres. Cuando Bernard finalmente regresa, tiene que reunirse con el director en público. El director lo avergüenza públicamente e informa a Bernard que debe ir a Islandia. Bernard se ríe de esto y presenta a Linda y John. Ante la revelación de su pasado, el Director se siente tan humillado que renuncia. Bernard se convierte en una celebridad de la noche a la mañana debido a su afiliación con John Savage, cuyo atractivo y misterioso pasado lo hacen famoso. Disfrutando de su repentina popularidad, Bernard comienza a salir con numerosas mujeres y se vuelve extremadamente arrogante.
Bernard finalmente organiza una fiesta a la que asisten varios invitados destacados. John se niega a venir a conocerlos, lo que avergüenza a Bernard frente a sus invitados. Los invitados se van enfurecidos mientras Bernard lucha por enmendarse. John está más feliz después porque Bernard debe volver a ser su amigo.
Helmholtz y John se vuelven muy buenos amigos. Helmholtz se ha metido en problemas por escribir un poema sobre estar solo y luego leyérselo a sus alumnos. John saca su antigua copia de las Obras completas de Shakespeare y comienza a leer. La ardiente pasión del lenguaje abruma a Helmholtz, quien se da cuenta de que esto es lo que ha estado tratando de escribir.
Lenina se ha enamorado de John the Savage y finalmente decide ir a verlo. Después de unos minutos, le dice que la ama. Lenina está muy feliz de escuchar esto y se desnuda frente a él para dormir con él. Inmediatamente sorprendido, John se enoja mucho con ella. Gritando, «¡Strumpet!» la golpea y la persigue hasta el baño. Afortunadamente para Lenina, una llamada telefónica interrumpe a John y él se apresura.
John va al hospital donde Linda finalmente sucumbió a tomar demasiado soma. Mientras intenta visitarla, un gran grupo de gemelos idénticos llega para su condicionamiento de muerte. Se fijan en Linda y comentan lo fea que es. John los arroja furiosamente lejos de ella. Luego habla con Linda, quien comienza a preguntar por Pope, un indio con el que vivía en la Reserva. John quiere que ella lo reconozca y por eso comienza a sacudirla. Ella abre los ojos y lo ve, pero en ese momento, se atraganta y muere. John se culpa a sí mismo por su muerte. Los gemelos lo interrumpen de nuevo y él abandona silenciosamente la habitación.
Cuando llega al piso de abajo, John ve a varios cientos de gemelos idénticos esperando en fila para recibir su ración diaria de soma. Él piensa apasionadamente que puede cambiar la sociedad y les dice que renuncien al soma que está envenenando sus mentes. Agarra las raciones de soma y comienza a tirar el soma. Los deltas se enfurecen por esto y comienzan a atacarlo. Bernard y Helmholtz reciben una llamada telefónica que les dice que vayan al hospital. Cuando llegan y encuentran a John en medio de una turba, Helmholtz se ríe y va a unirse a él. Bernard se queda atrás porque teme las consecuencias.
Los tres hombres son llevados a conocer a Mustapha Mond, que resulta ser un intelectual. Les dice a Bernard y Helmholtz que deben ir a una isla donde se envían otros marginados sociales. La isla es para personas que se han vuelto más individualistas en sus puntos de vista y ya no pueden encajar en la sociedad en general.
John y Mustapha entablan un largo debate sobre por qué la sociedad debe tener su estructura actual. John está molesto por la regulación y prohibición de la historia, la religión y la ciencia. Mustapha le dice que el diseño de la sociedad maximiza la felicidad de cada persona. La historia, la religión y la ciencia solo sirven para crear emociones que desestabilizan a la sociedad y, por tanto, conducen a la infelicidad. Para asegurar una perfecta estabilidad, cada persona recibe un acondicionamiento y aprende a ignorar las cosas que llevarían a la inestabilidad. John sigue protestando. El clímax del libro llega cuando Mustapha le dice a John: «Estás reclamando el derecho a ser infeliz». Mustapha luego menciona una larga lista de males y males de la humanidad. John responde: «Los reclamo a todos».
Mustapha envía a Bernard y Helmholtz a una isla, pero se niega a permitir que John se vaya. Le dice a John que quiere continuar con el experimento un poco más. John huye de Londres a un faro abandonado en las afueras de la ciudad, donde instala un pequeño jardín y construye arcos y flechas. Para aliviar su conciencia culpable por la muerte de Linda, John hace un látigo y se golpea a sí mismo con él. Algunos deltas lo ven en autoflagelación, y dentro de tres días, los reporteros se presentan para entrevistarlo. Se las arregla para asustar a la mayoría de ellos. Sin embargo, un hombre ve a John golpeándose a sí mismo y filma todo el evento. En un día llegan cientos de helicópteros que transportan a personas que quieren verlo golpearse. John no puede escapar de todos ellos. Lenina y Henry Foster también llegan y cuando John ve a Lenina, comienza a golpearla con el látigo. La multitud pronto comienza a cantar «Orgía-porgía», un himno sensual que se usa para generar un sentimiento de unidad. John se pierde entre la multitud y se despierta al día siguiente después de tomar soma y participar en la danza sensual del himno. Está abrumado por la culpa y el odio a sí mismo. Esa noche lo encuentran muerto en el faro mientras cuelga de un arco.