La historia de Ciudades de papel gira en torno a Quentin Jacobsen (Nat Wolff), un chico que ha pasado toda su vida amando en secreto a la aventurera Margo Roth Spiegelman (Cara Delevingne). Cuando esta entra en su vida disfrazada de ninja y reclutándole para vengarse de todos aquellos que le han hecho daño, él la acompaña sin dudarlo. Después de la noche que han pasado juntos, Quentin llega al colegio para descubrir que Margo ha desaparecido. Entonces, el joven tendrá que seguir las pistas que, según piensa, le llevarán al paradero de su adorado amor platónico.