Lituma en los Andes cuenta la historia del cabo piurano Lituma, quien, junto con su compañero, el guardia cuzqueño Tomás Carreño, llamado también “Tomasito” o "Carreñito" (ambos pertenecientes a la Guardia Civil), es destinado para servir en un puesto olvidado en Naccos, un pueblito de la sierra central del Perú, en medio de la guerra desatada por el grupo terrorista Sendero Luminoso. Allí se dedican a investigar la misteriosa desaparición de tres personas: el mudito Pedro Tinoco, el albino Casimiro Huarcaya y el capataz de la obra de carretera, Demetrio Chanca (cuyo verdadero nombre e identidad, como después se supo, era Medardo Llantac, alcalde de Andamarca). Esta investigación la realizan bajo la amenaza constante de los senderistas (autodenominados “guerrilleros”), quienes tratan de oponerse al sistema y al gobierno por medios extremadamente violentos y crueles. Las pesquisas de los dos protagonistas sacan a la luz extrañas y lúgubres leyendas andinas en torno al llamado pishtaco, especie singular de asesino que extrae la grasa a los hombres y practica el canibalismo, y a quien se le acusa de las desapariciones. Sin embargo, Lituma se muestra escéptico y conjetura que los senderistas son los responsables de dichas desapariciones. Pero uno de los barreneros o peones de la carretera confiesa finalmente que los tres desaparecidos habían sido sacrificados a los apus, las deidades tutelares de las montañas, según la cosmovisión andina. Paralelamente, se narra la vida de "Tomasito" y sus amores con Mercedes, una cabaretera que al final de la novela llega de visita a Naccos. Cumplida su misión, Lituma es ascendido a sargento y enviado a servir a un puesto policial en Santa María de Nieva.