El obsceno pájaro de la noche narra una serie compleja de secuencias distintas pero estrechamente interconectadas que tienen como eje a su protagonista y narrador, el Mudito. En las páginas iniciales de la novela se cuenta la muerte de una anciana llamada Brígida, que ha pasado sus últimos años en la Casa de Ejercicios Espirituales de la Encarnación de la Chimba. Es un antiguo convento para monjas de clausura, y ahora funciona como asilo para cuarenta viejas, cinco huérfanas y tres monjas. El Mudito también vive allí: es el encargado y el portero, y solo él tiene llaves para entrar y salir. Como el espacio está en ruinas y cada vez menos habitado, él ha ido tapiando diferentes habitaciones. Las huerfanitas hacen travesuras y pasan a un segundo piso prohibido desde el que juegan con los chicos del barrio, conversando a los gritos a través de las ventanas.
Un grupo de seis ancianas suele conversar en la cocina por las noches. Varias veces cuentan una leyenda popular sobre una niña iniciada en la brujería por su cuidadora mucho tiempo atrás. El pueblo en el que viven comienza a sufrir muchas desgracias y los pobladores acusan a la cuidadora, que gana fama de bruja. Dicen que sobrevuela los aires la cabeza de la niña pero en forma de chonchón. Cuando el padre y los hermanos de la chica se enteran, salen a perseguir a la vieja, la golpean y la tiran a un río para que llegue hasta el mar. Al mismo tiempo, matan a una perra amarilla que siempre se aparece junto al chonchón. La vieja parece perderse en las aguas, pero nadie ve si realmente ha muerto. Mientras tanto, el padre encierra a su hija en un convento de la capital. Esta conseja se entrecruza con la historia del poderoso linaje Azcoitía: a fines del siglo XVIII, un gran terrateniente, antepasado de la familia, hace construir una capellanía que incluye un convento para monjas de clausura porque necesita encerrar allí a su hija. Es la Casa de la Encarnación de la Chimba. A lo largo de muchas generaciones, las mujeres de la familia cuentan que esa chica fue beata y hacía milagros. Esa niña-beata se llama Inés de Azcoitía.
En el presente de la narración, a mediados del siglo XX, la continuidad de la familia está en riesgo: uno de los últimos hombres del linaje, Clemente de Azcoitía, es sacerdote y el más joven, Jerónimo, no logra tener hijos. Esto significa que no habrá ningún varón en la próxima generación a quien traspasarle las propiedades y se pone en peligro la existencia de la Casa, que puede ser demolida si deja de estar en manos de la familia. Inés, esposa de Jerónimo, procura en Roma la beatificación oficial de la niña-beata, antepasado de ambos, ya que Inés y Jerónimo son primos. La mujer cree que la beatificación podría ayudar a conservar la Casa, pero no logra convencer a las autoridades del Vaticano.
Una de las cinco huerfanitas, Iris Mateluna, queda embarazada, y las ancianas están convencidas de que es un milagro, que tendrá un niño santo que las llevará al cielo. Se proponen criarlo juntas y no enseñarle nada para que dependa de ellas por completo. El Mudito quiere sumarse a su grupo y, para ganarse la confianza de las viejas, les muestra un sótano secreto donde podrán esconder el embarazo, primero, y al bebé, después. Así se convierte en la séptima bruja a cargo del niño milagroso. No le cuentan a Iris que está embarazada, pero empiezan a prepararla: una de las viejas se hace pasar por bebé y ella juega a ser su mamá. Sin aclarar la transición en el tiempo, el Mudito pasa a contar cómo ha quedado embarazada. Por las noches, Iris lo obliga a dejarla salir a la calle. Se pone de novia con un chico que usa una máscara de cartonpiedra por su trabajo. Se llama Romualdo pero le dicen el Gigante. El Mudito le alquila la cabezota y se hace pasar por él para tener sexo con la chica. Después lo convence de que alquile la máscara a otros hombres e Iris, engañada, tiene sexo con todos ellos. El Mudito está convencido de ser el padre de la criatura, pero se propone hacerle creer a Jerónimo que, en realidad, es él, para heredar toda su fortuna.
Entonces se cuenta la vida de Jerónimo, que se ha dedicado a la política por mandato familiar. También se ha casado con Inés Santillana, una prima lejana. Pero no logran tener hijos. Hasta que la Peta Ponce, antigua niñera de la mujer, hace una brujería en la que el matrimonio se confunde con la bruja y el Mudito. Dos parejas tienen sexo la misma noche, pero no queda claro quién se acuesta con quién. Después, Inés queda embarazada y nace un niño llamado Boy, que es completamente deforme, monstruoso. Jerónimo diseña un mundo para que Boy crezca aislado de la realidad y rodeado por otras personas deformes como él, en una casona y hacienda llamada la Rinconada. Al principio, el Mudito, que por entonces se llama Humberto Peñaloza, vive allí como encargado del lugar. Se supone que desde allí podrá escribir una crónica sobre la vida del niño, pero no logra avanzar con su proyecto literario. Frustrado, después de cuatro años se va de la Rinconada y pasa a vivir en la Casa de la Encarnación de la Chimba. En un momento, cuando Boy es adolescente, la élite de monstruos que queda a cargo del lugar pierde el control. Jerónimo visita la casona para tratar de sostener la vida de Boy y muere ahogado en un estanque.
Mientras tanto, de manera confusa se narran episodios de la vida del Mudito. De pronto, este se encuentra internado en un hospital. Allí, el doctor Azula, un médico con un solo ojo y especialista en deformidades, le practica una serie de operaciones. Le saca sus órganos y le injerta partes del cuerpo de otra persona. Siente una paranoia muy grande: cree que todos lo odian, que quieren convertirlo en imbunche, y confunde los tiempos y los espacios. Se duerme en esa clínica y parece despertarse en una cama de la Casa. Para ese momento, Inés de Azcoitía regresa de Roma y se instala en la Chimba. Intenta parecerse a las otras viejas y enloquece; la internan en un manicomio. Al mismo tiempo, el Padre Azócar, autoridad religiosa del lugar, avanza en sus planes para desalojar y demoler la construcción. Comienzan a vaciar el lugar y desmontan la capilla. Las ancianas recuperan estatuas de santos rotas para volver a convertirla en un lugar de culto. Allí adoran a Iris Mateluna, que sigue embarazada, y al Mudito, que ahora hace las veces de bebé falso para tranquilizar a la chica. Las viejas comienzan a inmovilizarlo y su cuerpo se hace cada vez más pequeño. Luego nace el bebé y su voz se confunde por completo con la del Mudito. Finalmente, todas las viejas son desalojadas y llevadas a una Nueva Casa. Ellas creen que están yendo al cielo por obra milagrosa del niño santo. Una anciana en harapos se lleva al bebé, que es el Mudito, completamente empaquetado en un saco hasta abajo de un puente. Allí hay una fogata y el fuego parece consumirlos a ambos.