En las montañas de la locura es la memoria en primera persona de un geólogo de la Universidad de Miskatonic sobre una reciente expedición dirigida por él al continente antártico y su trágico final.
Narra el profesor superviviente cómo se inició la expedición, con aeroplanos y trineos tirados por perros, y cómo en uno de los vuelos de reconocimiento se toparon con una impresionante cordillera, tal vez más elevada que el Himalaya. Un primer grupo llega por tierra a sus estribaciones y acampa al pie de los montes. Las exploraciones de la zona llevan al grupo a descubrir una cueva en cuyo interior encuentran catorce fósiles de una estatura superior a la humana pertenecientes a unos seres totalmente desconocidos para la ciencia: el cuerpo principal del organismo tiene forma de barril, sostenido por una serie de patas, de su extremo superior surge un ramillete de tentáculos y dispone de unas alas membranosas replegadas a ambos costados.
Un segundo grupo, con el que viaja el narrador, pierde, tras estas intrigantes informaciones, el contacto por radio con el primero, y se dirigen al lugar en aeroplano. El espectáculo que les espera al llegar es dantesco… Poco después, en una inspección aérea sobre la cordillera harán un descubrimiento histórico y fascinante…
Muchos críticos han querido ver en este espeluznante relato una magistral continuación al misterioso final de Las aventuras de Arthur Gordon Pym, de E.A. Poe, precursor y maestro de Lovecraft.