故事发生在东汉末年的建安时期。少女刘兰芝自幼便习女红，善弹琴，能诵诗书。十七岁嫁给焦仲卿为妻，日夜辛劳，勤于家务，却不为婆婆所容，于是就去信给正在庐江郡府做小吏的丈夫，诉说不堪忍受之苦。仲卿回来为妻子求情，却遭母亲斥责，并令其休妻另娶。
仲卿长跪，言“今若遣此妇，终老不复娶。”母亲大怒。因仍要赶回郡府任上，仲卿只得先请妻子回娘家，暂避一时。兰芝自然明白，如此一别，类乎休弃，今后恐难再见，便将自己常用的香囊、妆奁等物留给仲卿以作纪念。鸡鸣天亮，兰芝精心梳妆之后，上堂别过婆婆和小姑，流泪登车而去。
此时仲卿已等候在大道旁，夫妻相见。两情依依，低头耳语道：“誓天不相负。”刘兰芝被遣回家十余日，县令即派媒人来为其子求婚，被兰芝婉言回绝；又数日，太守也托郡丞登门提亲，明言太守的五公子尚未婚配，愿与刘家结为百年之好，又被谢绝。
这下早惹恼了兰芝那位性情雷暴的大哥。兄命难违，兰芝被逼迫不过，只得一切任人安排。那边媒人回报，说刘家已允婚事。恰好三天过后便是良辰吉日，太守马上四处派人备下金帛彩礼，人马舟车，以便早日完婚。仲卿在任上闻知此变，急忙乞假告归。
第二天，兰芝整日默默无语，只是和泪裁衣。忽听得一阵熟悉的马嘶声，出门遥相望，知是故人来。兰芝手抚马鞍，一一诉说原委。仲卿提及当日誓言，二人只好相约“黄泉下相见”。各自回家去了。仲卿回家后对母亲说道：
“今天大风吹折了树木，院子里的兰花上结满了严霜；孩儿的性命犹如西山的落日，母亲今后一人，要多多保重”，遂再拜长叹而去。这一天，迎亲的车马格外热闹，新妇已进门。黄昏后人群渐渐散去，夜深沉，万籁无声，兰芝揽裙投水自尽。仲卿得知，徘徊树下，亦自缢殉情。后两人合葬于华山旁。
