Laura, babasıyla birlikte bir şatoda yaşarken gizemli bir genç kadın olan Carmilla misafir olarak gelir. İkisi yakınlaşırken bölgede genç kızları etkileyen gizemli ölümler yaşanmaya başlar. Laura da hastalanınca Carmilla’nın aslında bir vampir olduğu ortaya çıkar.
Carmilla, vampir temasını modern anlamda işleyen ilk eserlerden biri olarak kabul edilir ve özellikle kadın vampir karakteriyle dikkat çeker. Bu yönüyle daha sonra yazılan birçok vampir hikâyesine ilham vermiştir. Hatta pek çok edebiyat araştırmacısına göre eser, Dracula romanından yaklaşık 25 yıl önce yayımlanarak modern vampir anlatısının temellerini atmıştır.