小說主人公於連，是一個木匠的兒子，年輕英俊，意志堅強，精明能幹，從小就希望藉助個人的努力與奮鬥躋身上流社會。
在法國與瑞士接壤的維立葉爾城，坐落在山坡上，美麗的杜伯河繞城而過，河岸上矗立著許多鋸木廠。市長德瑞那是個出身貴族，在扣上掛滿勳章的人。
他五十歲左右，他的房子有全城最漂亮的花園，他的妻子是最有錢而又最漂亮的妻子，但他才智不足，「他只能辦到嚴格地收討他人的欠債，當他自己欠人家的債時，他愈遲還愈好」。在這座城市還有一個重要人物，是貧民寄養所所長——哇列諾先生。他花了一萬到一萬兩千法郎才弄到這個職位，他體格強壯棕紅色的臉，黑而精粗的小鬍子，在別人眼中他是個美男子，連市長都懼他三分。但市長為了顯示自己高人一等，決心請一個家庭教師。
木匠索黑爾的兒子於連，由於精通拉丁文，被選作市長家的家庭教師。他約十八九歲，長得文弱清秀，兩隻又大又黑的眼睛。在寧靜時，眼中射出火一般的光輝，又象是熟思和探尋的樣子，但一瞬間，又流露出可怕的仇恨，由於他整天抱著書本不放，不願做力氣活，因而遭到全家的嫌棄與怨恨，經常被父親和兩個哥哥毒打。他小時瘋狂地崇拜拿破倫，渴望像拿破崙那樣身佩長劍，做世界的主人。認為拿破崙「由一個既卑微又窮困的下級軍官，只靠他身佩的長劍，便做了世界上的主人」。但後來他又想當神甫，因為「如今我們眼見四十歲左右的神父能拿到十萬法郎的薪俸。這就是說他們能拿到十萬法郎，三倍於拿破崙當時手下的著名的大將的收入。」於是，他投拜在神甫西朗的門下，鑽研起神學來。他仗著驚人的好記性把一本拉丁文《聖經》全背下來，這事轟動了全城。
市長的年輕漂亮的妻子是在修道院長大的，對像她丈夫那樣庸俗粗魯的男人，打心底里感到厭惡。由於沒有愛情，她把心思全放在教養3個孩子身上。她認為男人「除了金錢、權勢、勳章的貪慾以外，對於一切都是痳木不仁」。最初，她把於連想像為一個滿面污垢的鄉下佬，誰知見面時卻大出她的意料：面前這個年輕人竟是這樣白皙，眼睛又這樣溫柔動人。以為他「實際上是一個少女」故意假扮男裝。她對於連產生好感，甚至覺得「只有在這個少年教士的心裡，才有慷慨、高尚、仁愛」。瑞那夫人的女僕愛麗沙也愛上了於連，愛麗沙得到了一筆遺產，要西郎神父轉達她對於連的愛慕，於連拒絕了女僕愛麗沙的愛情。瑞那夫人得知此事心裡異常高興，一股幸福的流泉瀉落在她的心海里，她發覺自己對他產生了一種從未有過的一種感情。
夏天市長一家搬到凡尼鎮鄉下花園別墅居住，晚上乘涼的時候，全家聚在一株菩提樹下，於連無意間觸到了瑞那夫人的手，她一下子縮回去了，於連以為瑞那夫人看不起他，便決心必須握住這隻手。第二天晚上他果然做了，瑞那夫人的手被於連偷偷地緊握著，滿足了他的自尊心。瑞那夫人被愛情與道德責任折騰得一夜未合眼。她決定用冷淡的態度去對待於連。可是當於連不在家時，她又忍不住對他的思念。而於連也變得更大膽，他在心裡暗想：「我應該再進一步，務必要在這個女人身上達到目的才好。如果我以後發了財，有人恥笑我當家庭教師低賤，我就讓大家了解，是愛情使我接受這位置的」。
深夜2點闖進了她的房裡。開始，她對於連的無禮行為很生氣，但當她看到「他兩眼充滿眼淚」時，便同情起他來。她暗想，如果在10年前能愛上於連該多好。不過，在於連的心裡則完全沒有這種想法，他的愛完全是出於一種野心，一種因占有欲而產生的狂熱。他那樣貧窮，能夠得到這麼高貴、這麼美麗的婦人，已經是上天的恩賜了。
不久，皇帝駕臨維立葉爾，在瑞那夫人的安排下，於連被聘當上了儀仗隊隊員，使他有在公眾面前大出風頭的機會。()迎駕期間，於連作為陪祭教士參加瞻拜聖骸典禮。之後，他對木爾侯爵的侄子、年輕的安倍主教十分崇敬。心想，安倍主教如此年輕就有顯赫的地位，而且倍受女人的青睞，暗下決心「寧願受宗教的制裁，也要達到令美人羨慕的境界」。
瑞那夫人心愛的兒子病危，她認為這是上帝對自己不道德行為的一種懲罰，她陷入了可怕的懺悔里。這時，愛麗沙又把夫人的事暗中告訴了哇列諾先生，他早先曾貪戀瑞那夫人的美色碰了一鼻子灰，便趁機給市長寫了一封告密信。但市長擔心如果把妻子趕出家門，自己將失去一大筆遺產，而且也有損於自己的名譽，採取「只懷疑而不證實」的辦法。但在這座城市裡，街談巷議對瑞那夫人和於連卻越來越不利。一次愛麗沙向西朗神父懺悔時，又談出於連與瑞那夫人的秘密關係。關心於連的神父要他到省城貝尚松神學院進修。告別後的第三天夜裡，於連又冒險趕回維立葉爾，與瑞那夫人見面，此時的瑞那夫人由於思念的痛苦，已憔悴得不像人樣了。
貝尚松是法國一座古城，城牆高大。初到神學院，那門上的鐵十字架，修士的黑色道袍，和他們痳木不仁的面孔都使於連感到恐怖。院長彼拉神父是西郎神父的老相識，因此對於連特別關照。他對於連說：「嘻笑就是虛偽的舞台」。
在321個學生中，絕大部分是平庸的青年，由此於連自信會迅速獲得成功。他悄悄對自己說：「在拿破崙統治下，我會是個軍曹，在未來的神父當中，我將是個主教。」由於學習成績名列前茅，院長竟讓他當新舊約全書課程的輔導教師。
但神學院是個偽善的地方，他很快就墮入了憂鬱之中。彼拉院長受到排擠辭職不幹了，並介紹於連為木爾侯爵的秘書。彼拉神父專門給他介紹侯爵一家他說「你要十分注意，一個象我們這種行業的人，只有靠這些大人先生們才有前途……在這樣一個社會裡，如果你得不到人家的尊敬，你的不幸是註定的了」。
侯爵瘦削而矮小，有一對十分靈活的眼睛，頭上帶有金色假髮。他是個極端保皇黨人，法國大革命時，他逃亡國外，王朝復辟後，他在朝中取得了顯赫的地位。於連每天的工作就是為他抄寫稿件和公文，侯爵對於連十分滿意，派他去管理自己兩個省的田莊，還負責自己與貝尚松代理主教福力列之間的訴訟通訊，後又派他到倫敦去搞外交，贈給他一枚十字勳章，這使於連感到獲得了極大的成功。
於連在貴族社會的薰陶下，很快學會了巴黎上流社會的藝術，成了一個花花公子，甚至在木爾小姐的眼裡，他也已脫了外省青年的土氣。木爾小姐名叫瑪特兒，是一個有金栗色頭髮，體態勻稱，非常秀麗的姑娘，但「這雙眼睛透露出一種內心可怕的冷酷」。她讀過許多浪漫主義愛情小說，並被3世紀前一段家史所激動：她的祖先木爾是皇后瑪嘉瑞特的情夫，被國王處死後，皇后向劊子手買下了他的頭，在深夜裡親自把它埋葬在蒙馬特山腳下。她十分崇拜皇后的這種為愛情而敢冒大不韙的精神，她的名字瑪特兒就是皇后的愛稱。
起初，於連並不愛瑪特兒那清高傲慢的性格，但想到「她卻能夠把社會上的好地位帶給她丈夫」時，便熱烈地追求起她來。瑪特兒也知道於連出身低微，但她懷著一種「我敢於戀愛一個社會地位離我那樣遙遠的人，已算是偉大和勇敢了」的浪漫主義感情，因此，她在花園裡主動挽著於連的胳膊，還主動給他寫信宣布愛情。為了考驗於連的膽量，她要於連在明亮的月光下用梯子爬到她的房間去。於連照樣做了，當晚她就委身於他了，過後瑪特兒很快就後悔了。
一次，他們在圖書室相遇，她邊哭邊對於連說：「我恨我委身於第一個來到的人」於連感到痛苦，他摘下掛在牆上的一把古劍要殺死她，瑪特兒一點都不害怕反而驕傲地走到於連面前，她認為於連愛她已經愛到要殺了她的程度，便又與他好起來。夜裡於連再次爬進她的房間，她請求於連做她的「主人」，自己將永遠做他的奴隸，表示要永遠服從他。可是，只要於連稍許表露出愛慕的意思，她又轉為憤怒，毫不掩飾的侮辱他，並公開宣布不再愛他。
因為於連的記憶力很好，木爾侯爵讓他列席一次保王黨人的秘密會議，會上有政府首相、紅衣主教、將軍。會後，木爾侯爵讓於連把記在心裡的會議記錄冒著生命危險帶到國外去。在驛站換馬時，差點被敵方殺害，幸好他機警地逃脫了，與外國使節接上了頭，然後留在那等回信。在那兒他遇到俄國柯哈莎夫王子，他是個情場老手，於連便把自己的愛情苦惱講給他聽，他建議於連假裝去追求另一個女性，以達到降伏瑪特兒的目的，並把自己的五十三封情書交給她，「把這些信轉抄一份寄給你所選定的女性，這個女性必須是瞧你不起的對方的熟人。」
於連回到巴黎後，將這些情書一封封寄給元帥夫人，元帥夫人受了感動，給於連回信，瑪特兒再也忍耐不住了，跪倒在於連的腳下，求他愛她，於連的虛榮心得到極大的滿足，「看呀！這個驕傲的女人，居然躺在我的腳下了！」。不久，瑪特兒發現自己懷孕了，她寫信告訴父親，要他原諒於連，並成全他們的婚事。侯爵在愛女堅持下，一再讓步。先是給了他們一份田產，準備讓他們結婚後搬到田莊去住。隨後，又給於連寄去一張驃騎兵中尉的委任狀，授予貴族稱號。
於連在驃騎兵駐地穿上軍官制服，陶醉在個人野心滿足的快樂中，「由於恩寵，剛剛才作了二天的中尉，他已經在盤算好至遲有象過去的大將軍一樣，在三十歲上，就能做到司令，那麼到二十三歲，就應該在中尉以上。他只想到他的榮譽和他的兒子。」這時，他突然收到了瑪特兒寄來的急信。信中說：一切都完了。於連急忙回去，原來瑞那夫人給木爾侯爵寫信揭露了他們原先的關係。這時惱羞成怒的於連立即跳上去維拉葉爾的馬車，買了一支手槍，隨即趕到教堂，向正在禱告的瑞那夫人連發兩槍，夫人當場中槍倒地。於連因開槍殺人被捕了。
入獄後，他頭腦冷靜下來，對自己行為感到悔恨和恥辱。他意識到野心已經破滅，但死對他並不可怕。瑞那夫人受了槍傷並沒有死。稍愈後，她買通獄吏，免得於連受虐待。於連知道後痛哭流涕。瑪特兒也從巴黎趕來探監，為營救於連四處奔走，於連對此並不感動，只覺得憤怒。公審的時候，於連當眾宣稱他不祈求任何人的恩賜，他說：「我決不是被我的同階級的人審判，我在陪審官的席上，沒有看見一個富有的農民，而只是些令人氣憤的資產階級的人。」結果法庭宣布於連犯了蓄謀殺人罪，判處死刑。瑞那夫人不顧一切前去探監。
於連這才知道，她給侯爵的那封信，是由聽她懺悔的教士起草並強迫她寫的。於連和瑞那夫人彼此饒恕了，他拒絕抗訴，也拒絕做臨終禱告，以示對封建貴族階級專制的抗議。
在一個晴和的日子裡，於連走上了斷頭台。瑪特兒買下了他的頭顱，按照她敬仰的瑪嘉瑞特皇后的方式，親自埋葬了自己情人的頭顱。至於瑞那夫人，在於連死後的第三天，抱吻著她的兒子，也離開了人間。