O Pecado de Darwin leva-nos à Inglaterra Vitoriana para nos revelar os segredos que rodeiam a vida e a obra do cientista britânico Charles Darwin, num romance que, além de combinar harmoniosamente factos históricos e ficção, responde a questões como: o que levou Darwin a formular a teoria da evolução? Porque demorou vinte e dois anos a publicar A Origem das Espécies?
Ao longo desta obra, Darnton reescreve a verdadeira história de Darwin, sob três perspectivas diferentes: a do próprio explorador enquanto jovem, a da sua filha Lizzie e a dos investigadores Hugh Kellem e Beth Dulcimer, cuja obsessão pelo naturalista (e um pelo outro) os leva muito além de uma mera investigação académica. Ao descobrirem os diários e as cartas de Lizzie, Hugh e Beth encontram um capítulo oculto da biografia de Darwin, que vai revelar inúmeros segredos, nos quais reside o nascimento da teoria da evolução.