Marc Travenne, le narrateur, est un designer à succès. À la suite de la mort brutale de son associé et ami, il décide de " tout arrêter ". Il a l'impression d'être " passé à côté de sa propre histoire ", d'avoir une existence vide de sens. Il se réfugie dans un gîte perdu, en Ardèche où ne passe qu'un sentier de grande randonnée. Un soir, une marcheuse blonde et énigmatique fait son apparition. Elle explique que pour une raison qu'elle ne peut révéler elle a entrepris de traverser la France, à pied, en suivant ce que les géographes appellent " la diagonale du vide ", cette bande de territoire de quelques dizaines de kilomètres de large qui traverse la France du sud-ouest au nord-est et sur laquelle la densité de la population est extrêmement faible, les zones sauvages nombreuses et les agglomérations absentes. Travenne va alors la suivre, la poursuivre, la retrouver, la voir enlevée sous ses yeux. Elle aura le temps de lui faire savoir qu'elle est officier de l'armée de terre, qu'elle a participé à des missions secrètes en Afghanistan où elle a sans doute été complice de quelque abomination, sous la coupe d'un mystérieux commandant. Une fois cette " femme de guerre " disparue, Travenne met tout en oeuvre pour la retrouver. Il fait appel à Irène, une journaliste avec qui il a eu une liaison, dix-sept ans plus tôt à New York. Grâce à ses contacts, Irène remet Travenne sur la piste de la " femme soldat ". Il se lance alors dans une course vers celle dont il veut absolument percer le mystère et finit par la retrouver dans l'est de la France, dans un lieu effrayant et retiré où Travenne est submergé par tout ce qui lui arrive... Dans La Diagonale du vide, Pierre Péju renoue avec son style particulier qui a fait le succès des ses romans précédents, mêlant à l'action romanesque les réflexions et les méditations de l'auteur sur la vie, la création, l'action, la solitude et la rencontre.