.
Роман состоит из дневниковых записей Максима Каммерера, относящихся к четырехдневному периоду июня [21]78 года и рассказа-внутри-рассказа, заключающегося в отрывках из отчета, представленного Максиму одним из его бывших подчиненных летом [21]63 года.
Обрамляющее повествование рассказывает о попытках Максима выследить своего бывшего подчиненного, некоего Льва Абалкина, нелегально вернувшегося на Землю после восемнадцати лет профессиональной деятельности на изученных и неизученных планетах Периферии. Непосредственный начальник Максима, глава могущественного земного Комитета по Контролю (КОМКОНа) имеет основания полагать, что Абалкин — гуманоид, но не человек — агент, внедренный сверхцивилизацией Странников в «муравейник» человечества при проведении некого непостижимого эксперимента. До драматических событий, разворачивающихся в романе, Абалкин полагал себя человеком, сосланным для профессиональной деятельности на Периферию. Теперь его тайное возвращение на Землю показывает, что он узнал о своей нечеловеческой сущности и, возможно, античеловеческой миссии.
Дневник Максима описывает совершенно засекреченную, беспощадную попытку Комитета выследить Абалкина до того, как его ужасные, но туманные и необоснованные подозрения подтвердятся.
Сюжет усложнен и тем фактом, что и сам Максим оставлен в неведении о причинах, по которым выяснение местоположения Абалкина является столь срочным делом. Обрамляющее повествование в романе «Жук в муравейнике» построено как шпионский триллер: подобно тому, как кусочки головоломки складываются вместе, напряжение нарастает до финального выстрела, описанного в последней записи Максимова дневника.
Внутренняя история, с другой стороны, находится отдельно от движения сюжета вперед как отдельное произведение в жанре научной фантастики, со своим содержанием. Она описывает один день разведки на почти опустевшей планете Надежда. Разведывательная команда возглавляется бывшим Максимовым подчиненным Львом Абалкиным, в то время подающим надежды молодым ксенозоопсихологом и первым человеком, успешно работавшим с представителем негуманоидной расы. Его партнер Щекн — представитель голованов, расы высокоинтуитивных, говорящих, но раздражительных киноидов.
Внутренняя история — отчет свидетеля об операции на планете Надежда, написанный рукой Абалкина и сохранившийся среди Максимовых документов. Она представлена тремя отрывками, являющимися материалом для глав 7, 13 и 18 — приблизительно для четверти романа.
Повествование Максима представляет официальную версию упадка цивилизации планеты Надежда: