Diario de una ninfómana narra la evolución de Val, una mujer hermosa, culta y ávida de nuevas sensaciones a través de sus experiencias sexuales. Una mujer que utiliza el sexo para profundizar en sí misma y conseguir lo que todo ser humano anhela: amor, cariño, autoconocimiento, reconocimiento, realización personal... Se acuesta con quien quiere y cuando quiere. Vive al límite, lo que le comporta numerosos problemas con los hombres, su trabajo y sus amigos. Todo esto, junto con la muerte de su abuela, provoca un punto de inflexión en su vida. Val sabe que tiene que cambiar. 
Tras ser despedida, conoce a Jaime, un hombre del que se enamora perdidamente. Jaime le hace ver que el matrimonio será la forma de conseguir la estabilidad emocional que tanto necesita. Junto a él, vive un largo idilio plagado de altibajos. La relación se rompe de manera traumática. Jaime maltrata física y psíquicamente a Val y, además, la engaña y la deja en la más absoluta ruina. 
Val, desesperada, está a punto de acabar con su vida. Está inmensamente sola, tiene muchas deudas que saldar y su autoestima está bajo mínimos. Decide entrar a trabajar en una casa de prostitutas de lujo. Al principio, se siente completamente satisfecha: da rienda suelta a todas sus fantasías sexuales y, además, gana una gran cantidad de dinero. Pero comete un gran error: enamorarse de uno de los clientes, al que no puede ver siempre que quiere. Poco a poco, Val descubrirá la cara más amarga de la prostitución: clientes violentos, drogas, una madame que la vigila y amenaza constantemente. La muerte de una de sus compañeras hará que Val decida abandonar la agencia y comenzar una nueva vida en la que ella será dueña de cada una de sus decisiones.