Il terzo gemello narra la storia di Jeannie Ferrami, una ricercatrice per conto di una università che effettua ricerche per uno studio sui gemelli, vuole indagare sulle possibilità che due gemelli separati alla nascita e sistemati in due ambienti diversi possano presentare delle somiglianze nel carattere, nei gusti e nel comportamento.
All'inizio del romanzo un giovane teppista appicca un incendio negli spogliatoi degli impianti sportivi del campus costringendo tutti i ragazzi e le ragazze ad uscire dagli edifici e andare nel prato seminudi, una ragazza di nome Lisa rimane chiusa in uno sgabuzzino e il teppista la stupra.
Poco tempo dopo Jeannie convoca per i suoi studi sui gemelli separati un ragazzo molto bello, simpatico e intelligente di nome Steve, abbondonato alla nascita ma adottato da una famiglia per bene che gli ha fornito un'ottima educazione, il suo gemello è invece un disattato che passa la sua vita tra un carcere e l'altro. Jeannie comincia a vedersi con lui anche fuori dal lavoro, ma per una serie di coincidenze il ragazzo viene sottoposto ad un confronto con degli altri ricercati per individuare il teppista incendiario e la ragazza stuprata individua in Steve il suo assalitore.
Dopo il riconoscimento di Steve e la sua incarcerazione Steve viene liberato su cauzione, disperato va da Jeannie per spiegarle che è tutto un malinteso, ma lei non è in casa. Jeannie è andata a fare visita al gemello (che la aggredisce violentemente) e uscita dal carcere incontra Steve che dopo averla cordialmente salutata la picchia e la molesta sessualmente. Arrivata a casa ferita e amareggiata per l'accaduto trova Steve e gli impreca contro, il ragazzo dice di non sapere nulla e il vicino di casa di Jeannie testimonia che Steve è stato lì fermo per tutto il pomeriggio, la rivelazione è inquietante; non è stato Steve a stuprare Lisa e picchiare Jeannie, e non può essere nemmeno il gemello perché dopo l'aggressione dell'interrogatorio è stato riportato in cella, l'unica soluzione è che esiste un terzo gemello. Jeannie e Steve indagano per cercare di scoprire la verità e salvare Steve dalla galera.