Роман состоит из пяти частей, каждая из которых разбита на 12 глав. Действие разворачивается в пионерском лагере «Буревестник» на берегу Волги в окрестностях Самары (до 1991 года город назывался Куйбышев) во время Олимпиады-1980. В лагерь прибыла очередная смена пионеров, а также вожатые из числа студентов. На территории лагеря также проживает в отдельном доме ветеран Гражданской войны Серп Иванович Иеронов, почётный шеф лагеря.

Всё идёт своим чередом, пока Валерка Лагунов, один из пионеров, не становится свидетелем того, как его сосед по комнате, Лёва Хлопов, пьёт кровь у спящего мальчика. Оказывается, что вампиры становятся чрезмерно «правильными», постоянно ходят в пионерском галстуке, боятся святой воды, а также могут повелевать теми, у кого пьют кровь.

Вторым человеком, которому открывается истинное положение вещей, становится вожатый Игорь Корзухин, обнаруживающий, что вампиром стала его любимая девушка Вероника. Вместе с Валеркой Игорь пытается найти объяснение всему происходящему, и узнаёт у поварихи бабы Нюры, бывшей «пиявицы», что существует «тёмный стратилат» — повелитель вампиров, которому они приносят кровь своих жертв, а потом умирают. Неожиданно оказывается, что «стратилат» — Серп Иваныч Иеронов, давно уже превративший пионерский лагерь в свою «кормовую базу». Игорь разрабатывает план, как заманить вампиров на речной трамвайчик и, отойдя от берега, изолировать их, пока Валерка закроет на замок в помещении столовой Серпа Иваныча — не имея возможности испить крови в ту фазу луны, когда стратилат впервые стал самим собой, он должен умереть.

Однако всё срывается: девочки из числа врагов подруги Валерки Анастасийки подкарауливают их вдвоём и запирают Анастасийку в пищеблоке, выбросив ключ. Пока Валерка его ищет, появляется стратилат и застаёт двоих детей. Чтобы спасти Анастасийку от жаждущего крови стратилата, Валерка пользуется мистическим правилом: требует у Серпа его собственную кровь, тем самым становясь стратилатом сам, а бывшего повелителя вампиров отправляет на самосожжение в пионерском костре.

Смена заканчивается, пионеры и вожатые возвращаются домой. Валерка с тревогой ждёт пробуждения в себе вампирской жажды крови, а Игорь обещает быть с ним и бороться вместе.

Как высказывался сам автор книги: "Видите ли, на самом деле Советских Союзов было как минимум три. Один — солнечная страна детства, которую вспоминают с нежностью. Второй — социальное государство, в меру сил заботившееся о своих гражданах. Третий — идеологическая машина, подавляющая свободу личности. У меня есть ностальгия по детству, я уважаю социальные достижения государства, но категорически против идеологического прессинга. Я считаю, что идеология — вещь умозрительная, она мешает естественному развитию жизни. И совершенно неприемлемо ее насильственное насаждение в обществе. Говоря упрощенно, если в романе слово «вампиризм» заменить словом «идеология», то будет ясно, о чем «Пищеблок»".