De heldinnen van de roman zijn zes meisjesschoolmeisjes, verenigd in de "Brody-clan" door de wil van hun geliefde leraar, Miss Gene Brody. De actie vindt plaats in Edinburgh in de jaren dertig. Juffrouw Brodie runt een basisschoolklas voor kleine meisjes op een respectabele privéschool. Tijdens een van de eerste lessen uit de geschiedenis vertelt juffrouw Brody in plaats van een lezing het tragische verhaal van haar eerste liefde - haar verloofde stierf een week voor de wapenstilstand in de oorlog - die de meisjes tot tranen toe raakt. Dus begint haar lessen in "Waarheid, goed en schoonheid", met behulp van de meest onconventionele methoden. Ze gaf zich over om kinderen groot te brengen en gaf ze, in haar eigen favoriete uitdrukking, 'de vruchten van haar hoogtijdagen'.
Miss Brodie was in haar bloei, ondanks onconventionele methoden, helemaal geen uitzonderlijke gebeurtenis, of niet helemaal in haar gedachten. Haar uniekheid bestond alleen in het feit dat ze lesgaf aan zo'n conservatieve onderwijsinstelling. In de jaren dertig, zoals Miss Brody, waren er legioenen: vrouwen van dertig en ouder die hun armoedige oorlogsleven in de oudheid vulden met krachtige activiteiten op het gebied van kunst en sociaal welzijn, verlichting en religie. Sommigen waren feministen en promootten de meest geavanceerde ideeën, anderen waren beperkt tot deelname aan vrouwencomités en kerkbijeenkomsten. Vrouwen van de eerste categorie gaven natuurlijk geen les op conservatieve scholen, daar hadden ze geen plaats. Dat dachten de collega's van Miss Brodie. Maar juffrouw Brody, omringd door haar uitgekozen leerlingen, de Brody-clan, bleef ontoegankelijk voor intriges. 'Onwankelbaar, als een rots', bewonder haar bewonderaars terwijl ze trots door de schoolgang loopt naar de minachtende groeten van haar meer gewone collega's.
Miss Brodie lijkt buitengewoon, althans in een schoolomgeving. Ze is niet mooi en helemaal niet jong, maar op het moment van 'haar bloei' ervaart ze flitsen van oprechte charme en op zulke momenten is ze buitengewoon goed. Ze is ook buitengewoon aantrekkelijk voor mannen en wint de harten van de twee enige mannelijke leraren op school.
Met de hoogtijdagen van Miss Brody vinden de eerste stappen van verbazingwekkende spirituele evolutie plaats, die intern en extern net zo snel veranderen als haar groeiende leerlingen. Terwijl de meisjes nog steeds onder haar supervisie in elementaire klassen studeren, verandert juffrouw Brody de lessen van wiskunde, Engels of geschiedenis in bijzondere excursies op alle gebieden van de menselijke cultuur, van erotica tot fascisme: haar gepassioneerde artistieke aard, die geen religieuze verboden kent, aanbidt beide, en ondertussen Giotto en Mary Stuart.
Geleidelijk, onmerkbaar voor zichzelf, groeit in haar een riskant geloof in haar eigen zondeloosheid; tijdens zijn hoogtijdagen overstijgt het de grenzen van elke ethiek en bereikt het een werkelijk schokkende mate van immoraliteit.
Maar tot dusver is de invloed ervan op de Brody-clan onbeperkt. Het bevat zes meisjes: Monica Douglas, bekend om wiskundige vaardigheden en wilde uitbarstingen van woede, atletische Eunice Gardner, gracieuze Jenny Gray, traag van geest Mary McGregor, Sandy Stanger met ongewoon kleine piggy-ogen en vervolgens beroemd om haar sexappeal Rose Stanley. Ze groeien onder de krachtige spirituele invloed van Miss Brody, hun innerlijk leven is volledig gevuld met een analyse van de observaties van hun leraar. Op een dag tijdens een excursie legt juffrouw Brody de meisjes uit wat het eigenlijk betekent om haar les te geven. Door kinderen op te voeden, benadrukt ze de kwaliteiten die inherent zijn aan de natuur, ze moet ook informatie die hen vreemd is in kinderen investeren. Ze overtuigt de 'clan' dat, als ze opgroeit, elk meisje 'haar roeping' moet vinden en realiseren zoals ze haar in hen aantrof.
Miss Brodie gaat naar het hoogtepunt van haar bloei; meisjes groeien op en ontwikkelen met haar mee. Het lijkt haar dat niemand beter is dan zij de ware roeping van de kinderen vermoedt, en verwoede pogingen doet om de meisjes op de enige juiste manier te begeleiden, lijkt het haar.
Elk van de "Brody-clan" leeft een individueel en uniek lot, totaal verschillend van de roepingen die Miss Brody heeft bedacht. Haar postume rol in hun volwassen leven is veel subtieler en complexer.
Tragischer dan de rest is Mary McGregor, een onbeantwoorde idioot voor vrienden en Miss Brody. Ze sterft op drieëntwintigjarige leeftijd in een brandend hotel en besluit kort voor haar dood, op een droevig moment, dat de gelukkigste momenten in haar korte leven die waren die ze doorbracht in het gezelschap van Miss Brody en haar 'clan', zij het op een langzame manier denken. Alle meisjes verraden op hun eigen manier de idealen van Miss Brody. Kort voordat ze aan kanker stierven, overleeft hun mentor uiteindelijk van school onder het mom van het prediken van fascisme aan kinderen. Miss Brodie bewonderde in feite bijna naïef de orde en discipline in de landen van het fascisme, samen met monumenten en fonteinen. En nu, Sandy Stanger, haar vertrouweling, al op de drempel van het afstuderen, zet de regisseur, de grootste onwenselijke juffrouw Brody, aan tot een fout in de politieke overtuiging en dwingt juffrouw Brody om af te treden. Sandy gaat de moeilijkste en meest tegenstrijdige weg. Het verraad van haar wekt het vertrouwen dat de activiteiten van Miss Brody uiteindelijk schadelijk zijn voor haar favorieten. Het feit is dat Miss Brody verliefd wordt op een tekenleraar, Teddy Lloyd, een grote katholiek. Omdat ze zich realiseert dat deze liefde niet haalbaar is, gaat ze, alsof ze zich wil wreken, een relatie aan met Gordon Loiter, een muziekleraar. Ze houdt echter van Teddy en is van mening dat een van de meisjes haar moet vervangen en zijn minnares moet worden. Ze zet haar hart en ziel in dit wilde plan, volgens welke Rose Stanley, de meest vrouwelijke van de meisjes, zich in plaats daarvan zou moeten overgeven aan de kunstenaar. Rose is echter totaal onverschillig voor Teddy en Sandy wordt zijn minnares. Tegelijkertijd was en blijft Miss Brody de ware muze van de artiest, en met verbazing ziet Sandy dat het niet uitmaakt welke van de 'clan'-meisjes die Teddy tekent, de kenmerken van Miss Brody altijd in haar verschijnen. Sandy, die de koude, analyseerende geest van de psycholoog bezit, kan het mysterie van de mysterieuze en krachtige invloed van de 'grappige oude meid' op iedereen in de omgeving niet accepteren. Al snel blijkt dat een van de fans van Miss Brodie, die niet tot de 'clan' behoort, bezwijkt voor haar opwinding en naar Spanje ontsnapt om aan de zijde van de fascistische Franco te vechten. Ze sterft onderweg in de trein. Dan, met afschuw vervuld, geeft Sandy Miss Brody de regisseur, en ze hint naar Miss Brody. Het idee van verraad ondermijnt de ontembare geest van Miss Brody. Tot aan haar dood houdt ze nooit op zichzelf en anderen te kwellen met onvruchtbare speculatie. In feite lijkt Sandy, de hele "clan", verraadt juffrouw Brody en doet afstand van de "roepingen". Miss Brody zag in haar meisjes 'instinct en inzicht', een vol en levendig leven waardig. Sandy vertrekt na het verraad naar het klooster, waar ze ongelukkig en teleurgesteld is. Rose Stanley wordt een deugdzame vrouw, hoewel ze een nieuwe Venus heeft, 'een geweldige minnaar', volgens Miss Brody. Maar ze hebben allemaal het gevoel dat ze zichzelf hebben misleid.
In de jaren van vriendschap met Miss Brody zijn ze zo doordrongen van haar geloof dat ze een innerlijke spirituele gelijkenis met haar krijgen, die de kunstenaar Teddy Lloyd correct in zijn schilderijen heeft vastgelegd.