В результате проведенной операции IQ Чарли стремительно растёт с 68 до 200. В отчетах Чарли отмечает свое изменившееся понимание происходящего: осознаёт реальное отношение к нему людей (понимает, кáк над ним смеялись на работе те, кого он считал своими друзьями), получает новые знания.
Чарли чувствует особенную привязанность к Элджернону, понимая, что Элджернон — единственное существо с судьбой, похожей на его собственную. С самого начала эксперимента над главным героем Элджернон и Чарли соревновались в прохождении лабиринтов — мышь в коробке, а человек на бумаге. Сначала Элджернон всё время выигрывал, что сильно злило Чарли; он очень обрадовался, наконец победив Элджернона. После этого Чарли старался подружиться с мышью.
Скорость обучения Чарли во много раз превосходит скорость обучения обычных людей — и уже через несколько недель он свободно знает несколько языков и с удовольствием читает техническую литературу. Его бывшая учительница из школы для умственно отсталых, Алиса Кинниан, первоначально радуется успехам Чарли, но затем начинает от него отдаляться: она уже не в состоянии его понять. В романе, в отличие от рассказа, значительно более разработана сюжетная линия романтических отношений Чарли и учительницы.
На своей работе Чарли предложил новую модель размещения станков, что позволило бы сэкономить 10 тысяч долларов ежегодно, однако восторг директора не был поддержан рабочими, и они подписали прошение об увольнении Чарли. Они не были готовы общаться с Чарли после изменения его личности; Чарли тоже понимает, что не может поддерживать с ними дружеские отношения.
В романе присутствуют также воспоминания детства Чарли, его встречи с родителями и сестрой, запоздалое осознание себя мужчиной.
Ещё через месяц уровень интеллекта Чарли становится выше, чем уровень интеллекта профессоров, проводящих эксперимент. Для Чарли очевидны их ограниченность и заблуждения. Когда у подопытной мыши начинают наблюдаться признаки регрессии, он решает сам продолжить исследование и использовать всю силу собственного интеллекта, чтобы найти решение проблемы.