Действието се развива в провинциалния град Скотопригониевск през 1870-те. В манастира, в манастира на известния старец Зосима, известен аскет и лечител, отец Федор Павлович и синовете му, старши Дмитрий и среден Иван, се събират, за да изяснят семейните си имоти. На същата среща присъства и по-малкият брат Альоша, послушник на Зосима, както и редица други лица - роднина на богатия земевладелец на Карамазов и либерал Миусов, семинарист Ракитин и няколко духовници. Причината е спорът между Дмитрий и баща му относно наследствените отношения. Дмитрий вярва, че баща му му дължи голяма сума, въпреки че няма очевидни законни права. Фьодор Павлович, благородник, земевладелец на малки, бивш подбудител, ядосан и трогателен, изобщо няма да дава пари на сина си, но се съгласява да се срещне със Зосима по-скоро от любопитство. Връзката на Дмитрий с баща му, който никога не проявява голяма грижа за сина си, е напрегната не само заради парите, но и заради жената Грушенка, в която двамата са страстно влюбени. Дмитрий знае, че похотливият старец има пари за нея, че дори е готов да се ожени, ако тя се съгласи.
Срещата в манастира представлява почти всички главни герои наведнъж. Страстен импулсивен Дмитрий е способен на необмислени постъпки, в които самият той дълбоко съжалява. Умният, мистериозен Иван се измъчва от въпроса за съществуването на Бог и безсмъртието на душата, както и от ключовия въпрос за романа - всичко разрешено ли е или не всичко? Ако има безсмъртие, тогава не всички, но ако не, тогава интелигентен човек може да се засели на този свят, както пожелае - това е алтернатива. Федор Павлович - циник, нахален, кавгаджия, комик, парик, с всичките си външен вид и действия предизвиква околните, включително собствените си синове, отвращение и протест. Альоша е млад праведник, чиста душа, наздраве за всички, особено за братята си.
Нищо от тази среща, освен скандала, който ще бъде последван от още много, не се случва. Въпреки това, мъдрият и проникващ старейшина Зосима, остро усещайки чуждата болка, намира дума и жест за всеки от участниците в срещата. Преди Дмитрий коленичи и се кланя на земята, сякаш предчувства бъдещите си страдания, Иван отговаря, че въпросът все още не е решен в сърцето му, но ако не го разреши в положителна посока, няма да го разреши в отрицателна посока и го благослови. Той забелязва Федор Павлович, че цялата му измама е, че се срамува от себе си. От уморен старец повечето от участниците в събранието по покана на игумена преминават в трапезарията, но Федор Павлович изведнъж се появява на същото място с речи, обвиняващи монасите. След поредния скандал всички бягат.
След заминаването на гостите по-възрастният благославя Альоша Карамазов за голямо подчинение в света, като го наказва да бъде с братята си. Следвайки указанията на стареца, Альоша отива при баща си и се среща с брат Дмитрий, който се крие в градината до имението на баща си, който пази любимата си Грушенка тук, ако тя, съблазнена от пари, все пак реши да дойде при Федор Павлович. Тук, в стара беседка, Дмитрий възторжено изповядва Альоша. На него, Дмитрий, се случи да се потопи в най-дълбокия срам от разврат, но в този срам той започва да чувства връзка с Бога, да усеща голямата радост от живота. Той, Дмитрий, е волно насекомо, като всички Карамазови, а волността е буря, големи бури. Идеалът на Мадоната живее в него, както и идеалът на Содом. Красотата е ужасно нещо, казва Дмитрий, тук дяволът се бори с Бога, а бойното поле са сърцата на хората.Дмитрий Альоша също говори за отношенията си с Катерина Ивановна, благородно момиче, чийто баща веднъж спасява от срам, заема му пари, които липсват за доклада в официалната сума. Той предложи гордото момиче да дойде при него срещу пари, да изглежда унизено, готово на всичко, но Дмитрий се държеше като благороден човек, даваше й тези пари, без да иска нищо в замяна. Сега те се смятат за булката и младоженеца, но Дмитрий е страстен за Грушенка и дори е прекарал три хиляди с нея в хана в село Мокрой, подарен му от Катерина Ивановна, за да изпрати сестра си в Москва. Той счита това за свой основен позор и като честен човек със сигурност трябва да върне цялата сума. Ако Грушенка дойде при стареца, тогава според него Дмитрий ще нахлуе и пречи, а ако ... тогава той ще убие стареца, когото яростно мрази. Дмитри моли брат си да отиде при Катерина Ивановна и да й каже, че се кланя, но няма да дойде отново.
В къщата на бащата на Альоша, Федор Павлович и брат му Иван са хванати от коняк, развеселен от аргументите на лакея Смердяков, син на скитник Лизавета и, според някои предположения, Федор Павлович. И скоро внезапно избухна Дмитрий, който помисли, че Грушенка е дошъл. В ярост той бие баща си, но като се увери, че е сгрешил, бяга. Альоша е изпратен по негова молба до Катерина Ивановна, където Грушенка неочаквано наваксва. Катерина Ивановна мило ухажваше, показвайки, че е сгрешила, смятайки я за покварена и тя й отговори медоносно. В крайна сметка всичко отново завършва със скандал: Грушенка, на път да целуне писалката на Катерина Ивановна, изведнъж предизвикателно отказва да направи това, обиждайки съперницата си и провокира яростта си.
На следващия ден Альоша, след като прекара нощта в манастира, отново преминава по светски дела - първо при баща си, където слуша поредната изповед, сега Федор Павлович, който се оплаква от синовете си, и казва за парите, че самият той има нужда от него, защото все още има нужда от него въпреки това, мъжът също иска да бъде на тази линия още двадесет години, че иска да доживее до края в своята мръсотия и Грушенка няма да се поддаде на Дмитрий. Той клюкарства за Альоша и за Иван, че бие булката на Дмитрий, защото е влюбен в Катерина Ивановна.
По пътя Альоша вижда как ученици хвърлят камъни по малко самотно момче. Когато Альоша се приближи до него, той първо хвърля камък върху него, а след това болезнено захапва пръста си. Това момче е син на капитанския капитан Снегирев, който наскоро унизително беше изваден от таверна с брада и пребит от Дмитрий Карамазов за това, че има някакъв бизнес с сметки с Федор Павлович и Грушенка.
В къщата на Хохлакова Альоша хваща Иван и Катерина Ивановна и става свидетел на друга сълза: Катерина Ивановна обяснява, че ще бъде вярна на Дмитрий, ще бъде „средство за щастието му“ и пита мнението на Альоша, който невинно заявява, че изобщо не харесва Дмитрий, но само се уверих в това. Иван съобщава, че заминава за дълго време, защото не иска да седи „под напрежението“ и добавя, че тя се нуждае от Дмитрий непрекъснато да съзерцава подвига си на вярност и да го упреква за изневяра.
С двеста рубли, дадени му от Катерина Ивановна за ранената в ръцете на капитана на Дмитрий Снегирев, Альоша отива при него. Отначало капитанът, бащата на многодетно семейство, живеещо в крайна бедност и болести, е глупак, а след това, като съжалява, признава пред Альоша. Той приема пари от него и с ентусиазъм си представя какво може да реализира сега.
Тогава Альоша отново посещава г-жа Хохлакова и разговаря с дъщеря си Лиза, болезнено и експанзивно момиче, което наскоро й писа за любовта си и реши, че Альоша определено трябва да се ожени за нея. След кратко време тя признава пред Альоша, че би искала да се измъчва - например да се ожени за нея и след това да я напусне.Тя му описва ужасна сцена на измъчване на разпнато дете, представяйки си, че го е направила сама, а след това седна срещу него и започна да яде компот от ананас, „Малкото кученце” - Иван Карамазов ще я повика.
Альоша отива в механата, където, както разбра, се намира брат Иван. В механата се провежда една от ключовите сцени на романа - среща на две „руски момчета“, които, ако се сближат, веднага започват по вечните въпроси на света. Бог и безсмъртието е едно от тях. Иван разкрива тайната си, като отговаря на незададения, но изключително интересен въпрос за Альоша, "в какво вярваш?"
В него Иван, има жажда за Карамаз за живот, той обича живота противно на логиката, обича лепкавите пролетни листа. И той не приема Бог, а Божият свят, пълен с огромни страдания. Той отказва да се съгласи с хармонията, в основата на която е сълзата на дете. Той представя на Альоша „факти“, свидетелстващи за грубата човешка жестокост и страданията на децата. Иван преразказва на Альоша стихотворението си „Големият инквизитор“, което се провежда през XVI век в испанския град Севиля. Кардинал на деветдесет години затваря Христос за втори път, който слезе на земята и по време на нощна среща излага своя възглед за човечеството. Той е убеден, че Христос го е идеализирал и че не е достоен за свобода. Изборът между добро и зло е мъката за човека. Великият инквизитор и неговите другари решават да поправят делото на Христос - да преодолеят свободата и да изградят човешкото щастие, като превърнат човечеството в послушно стадо. Те вземат правото да контролират човешкия живот. Инквизиторът чака отговор от Христос, но той само мълчаливо го целува.
Разделил се с Альоша, Иван се среща със Смердяков на път за вкъщи и между тях се води решителен разговор. Смердяков съветва Иван да отиде до село Чермашню, където старецът продава горичка, той намеква, че в негово отсъствие с Федор Павлович може да се случи всичко. Иван е ядосан на арогантността на Смердяков, но в същото време е заинтригуван. Той осъзнава, че много от него сега зависи от решението му. Решава да тръгне, въпреки че по пътя променя маршрута и тръгва не до Чермашня, а до Москва.
Междувременно възрастната Зосима умира. Всички чакат чудо след смъртта на праведните и вместо това много скоро се появява миризмата на гниене, което създава объркване в душите. Объркан и Альоша. В това настроение той напуска манастира, придружен от атеистичния семинарист Ракитин, интригуващ и завистлив, който го води в къщата при Грушенка. Те намират господарката в тревожно очакване на някои новини. Доволна от пристигането на Альоша, тя първо се държи като кокетка, сяда в скута му, но, научавайки за смъртта на Зосима, се променя драстично. В отговор на топлите думи на Алешин и на факта, че той, нейният греховен, призовава сестра си, Грушенка се размразява със сърцето си и го посвещава на мъките си. Тя чака новини от своя „бивш“, който веднъж я съблазни и я изостави. Дълги години тя поддържаше идеята за отмъщение, а сега е готова да пълзи като малко куче. И наистина, веднага след получаването на новината, тя се втурва към обаждането на „бившия“ в Мокрой, където той спря.
Альоша, умиротворен, се връща в манастира, моли се до гроба на Зосима, слуша четене от Евангелието на баща Паисий за брака в Галилейска Кана, а той, който задряма, изглежда по-възрастен, който го хвали за Грушенка. Сърцето на Альоша все повече се изпълва с наслада. Когато се събуди, той напуска килията, вижда звездите, златните глави на катедралата и се хвърля в радостна ярост на земята, прегръща я и я целува, докосвайки другите светове с душата си. Той иска да прости на всички и да поиска от всички прошка. Нещо твърдо и непоклатимо влиза в сърцето му, трансформирайки го.
По това време Дмитрий Карамазов, измъчен от ревност на баща си заради Грушенка, се втурва в търсене на пари. Той иска да я отведе и да започне с нея някъде добродетелен живот. Има нужда и от пари, за да изплати дълга към Катерина Ивановна.Той отива при покровителя на Грушенка, богатия търговец Кузма Самсонов, предлагащ своите съмнителни права на Чермашня за три хиляди, и той подигравателно го изпраща при търговеца Горсткин (известен още като Лягави), който продава горичка от Федор Павлович. Дмитрий се втурва към Горсткин, намира го да спи, грижи се за него цяла нощ, почти изгорял, а на сутринта, след като се събуди след кратко забвение, той намира човека безнадеждно пиян. В отчаяние Дмитрий отива при Хохлакова да взема пари назаем, същият се опитва да го вдъхнови с идеята за златни мини.
Загубил време, Дмитри осъзнава, че може би му е липсвал Грушенка и, като не я намери у дома, се промъква до къщата на баща си. Вижда сам баща си, чака, но съмнението не го оставя, така че той прави тайно условно чукане, на което го научи Смердяков и, като се увери, че Грушенка го няма, бяга. В този момент го забелязва камериерът Фьодор Павлович Григорий, който се появи на верандата на къщата си. Той се втурва след него и го настига, когато се изкачи над оградата. Дмитрий го удря с точилка, уловена в къщата на Грушенка. Грегъри попада Дмитрий скача на него, за да се види дали той е жив и изтрива окървавената си глава с кърпа.
После отново тича към Грушенка и вече там търси истината от слугинята. Дмитрий с пакет от сто-доларови кредитни карти внезапно в ръцете си отива при официалния Перхотин, който наскоро пусна пистолети за десет рубли, за да ги купи отново. Тук той се подрежда малко, въпреки че цялата му външност, кръв по ръцете и дрехите, както и мистериозни думи събуждат подозрения в Перхотин. В близкия магазин Дмитрий поръчва шампанско и други ястия, нареждайки да бъдат доставени на Мокро. И той, без да чака, скача там в челната тройка.
В хана той намира Грушенка, двама поляци, красив младеж Калганов и собственик на земя Максимов, забавлявайки всички със своята буфанерия. Грушенка среща Дмитрий със страх, но след това се радва на пристигането му. Той е плах и приклеква пред нея и пред всички присъстващи. Разговорът не е залепен, след това партито е начертано в карти. Дмитрий започва да свири, а след това, виждайки загорелите очи на паникьосите, които са влезли във вълнение, предлага „бившите“ пари, така че да се отдръпне от Грушенка. Изведнъж се оказва, че поляците замениха тестето и изневеряват на играта. Те са изведени и заключени в една стая, започва разходка - пир, песни, танци ... Грушенка, пияна, изведнъж осъзнава, че обича само Дмитрий и сега е свързана с него завинаги.
Скоро в Мокром се появяват полицай, следовател и прокурор. Дмитрий е обвинен в патрицид. Той е изумен - в края на краищата на съвестта му е само кръвта на слугата на Григорий и когато той е информиран, че слугата е жив, той е много ентусиазиран и с готовност отговаря на въпроси. Оказва се, че не всички пари на Катерина Ивановна са похарчени от него, а само част, останалата част е пришита в торба, която Дмитрий носеше на гърдите си. Това беше неговата „голяма тайна“. За него беше срам, романтика в душата, която показваше известна дискретност и дори благоразумие. Именно това признание му се дава с най-големи трудности. Следователят изобщо не е способен да разбере това и други факти свидетелстват срещу Дмитрий.
В сън Митя вижда дете, което плаче в мъгла в обятията на озлобена жена, всички се опитват да разберат защо плаче, защо не го хранят, защо голата степ и защо не пеят весели песни.
Голяма, никога преживяна емоция се издига в него и той иска да направи нещо, иска да живее и да живее, а по пътя да отиде „към нова светлина за призвание“.
Скоро се оказва, че Фьодор Павлович е убит от лакея Смердяков, който се преструваше на счупена ладога. Точно в онзи момент, когато старият Григорий беше в безсъзнание, той излезе и, като подкани Фьодор Павлович Грушенка, го принуди да отключи вратата няколко пъти, удари тежест по главата и му отне съдбовни три хиляди.Сега наистина болен самият Смердяков разказва за всичко, което го е посетил Иван Карамазов, ръководителят на престъплението. Всъщност именно идеята му за вседозволеност направи незаличимо впечатление на Смердяков. Иван не иска да признае, че престъплението е извършено с тайното му съгласие и с неговото съзнание, но мъките на съвестта са толкова силни, че той полудява. Той си представя дявол, един вид руски джентълмен в шарени панталони и с лорнет, който подигравателно изразява собствените си мисли за Иван, който го измъчва дали Бог е или не. По време на последната среща със Смердяков Иван казва, че изповядва всичко на предстоящия процес и този, объркан, при вида на твърдостта на Иван, която означаваше толкова много за него, му дава пари, а след това се обеси.
Катерина Ивановна заедно с Иван Федорович правят планове Дмитрий да избяга в Америка. Съперничеството обаче продължава между нея и Грушенка, Катерина Ивановна все още не е сигурна как ще се яви в съда - освободителката или убиеца на бившия си годеник. Дмитрий, на среща с Альоша, изразява своето желание и готовност да страда и да се пречисти от страданието. Процесът започва с анкета на свидетели. Доказателствата за и против първоначално не допълват ясна картина, а по-скоро, все пак, в полза на Дмитрий. Речта на Иван Федорович, който след болезнено колебание информира съда, че е убил обесения Смердяков, е невероятен за всички и в подкрепа на това той излага пачка пари, получени от него. Смердяков уби, казва той, и аз преподавах. Той бълнува в треска, обвинява всички, отвеждат го със сила, но веднага след това започва истерията на Катерина Ивановна. Тя представя на съда документ с „математическо“ значение - писмо от Дмитрий, получено в навечерието на престъплението, където той заплашва да убие баща си и да вземе парите. Това свидетелство е решаващо. Катерина Ивановна унищожава Дмитрий, за да спаси Иван.
Освен това местният прокурор и известният столичен адвокат Фетюкович говорят ярко, красноречиво и задълбочено. Както умело и фино спорят, нарисувайте картина на руския карамазовизъм, проникващо анализирайки социалните и психологическите причини за престъплението, убеждавайки, че обстоятелствата, атмосферата, средата и ниският баща, който е по-лош от нечий друг престъпник, не биха могли да не го изтласкат. И двамата заключават, че Дмитрий е убиец, макар и неволен. Журито призна Дмитрий за виновен. Дмитрий е осъден.
След процеса Дмитрий развива нервна треска. Катерина Ивановна идва при него и признава, че Дмитрий завинаги ще остане язва в сърцето й. И че въпреки че тя обича друг, а той е различен, все пак тя и той, Дмитрий, ще обичат завинаги. И е наказан с това, че обича себе си цял живот. С Грушенка те все още остават примирени врагове, въпреки че Катерина Ивановна неохотно моли за това помилване.
Романът завършва с погребението на Илюшенка Снегирев, син на капитан Снегирев. Альоша Карамазов призовава момчетата, с които се сприятели, посещавайки Илюша по време на болестта му, да бъдат мили, честни, никога да не забравят един за друг и да не се страхуват от живота, защото животът е красив, когато се прави добро и истинно.