Радња се одвија у провинцијском граду Скотопригониевск 1870-их. У манастиру, у манастиру чувеног старца Зосима, познатог аскетског и исцељитељског оца, оца Федора Павловича и његових синова, старијег Дмитрија и средњег Ивана, окупљају се како би расветлили своје породичне имовинске послове. На истом састанку учествује млађи брат Алиосха, новак са Зосима, као и низ других особа - рођак богатог земљопосједника Карамазова и либерала Миусова, сјемеништарац Ракитин и неколико свештеника. Разлог је свађа Дмитрија са оцем око наследних односа. Дмитриј верује да му отац дугује велику своту, иако нема очигледна законска права. Фјодор Павлович, племић, мали земљопосједник, бивши подстрекач, љут и дирљив, уопште неће дати новац свом сину, али пристаје да се састане са Зосимом из радозналости. Дмитријева веза са оцем, који никада није показивао велику бригу за свог сина, напета је не само због новца, већ и због жене Грусхенке, у коју су обоје страствено заљубљени. Дмитриј зна да похотни старац има новца за њу, да је чак спреман и да се ожени ако се она сложи.
Сусрет у манастиру представља готово све главне ликове одједном. Страствени безобразни Дмитриј способан је за безобразне поступке, у којима и сам дубоко жали. Паметног, тајанственог Ивана мучи питање постојања Бога и бесмртности душе, као и кључно питање романа - да ли је све дозвољено или није све? Ако постоји бесмртност, онда не све, али ако не, онда се интелигентна особа може насељавати у овом свету како жели - ово је алтернатива. Фјодор Павлович - циник, добродушан, свађа, комичар, преварант, свим својим изгледом и поступцима изазива друге, укључујући сопствене синове, гађење и протесте. Алиосха је млади праведник, чиста душа, обожаватељ свих, посебно браће.
Ништа се од овог састанка, осим скандала, који ће уследити још много тога, не догађа. Међутим, мудра и продорна старица Зосима, снажно осетивши туђу бол, проналази реч и гест за сваког од учесника састанка. Пре него што Дмитриј клекне и приклони се земљи, као да ишчекује своју будућу патњу, Иван одговара да то питање још није решено у његовом срцу, али ако га не реши у позитивном смеру, неће га решити у негативном смеру и благослови га. Примећује Федора Павловича да је његова свађа у томе што се стиди самог себе. Од уморног старца, већина учесника састанка на позив опата пређе у благоваоницу, али Федор Павлович се изненада појављује на истом месту са говорима који оптужују монахе. После још једног скандала, сви беже.
Након што гости оду, старија особа благослови Алију Карамазова за велику послушност у свету, кажњавајући га да буде са својом браћом. Следећи упутства старијег човека, Алиосха одлази код оца и среће брата Дмитрија који се скрива у башти поред имања свог оца, који овде чува своју вољену Грусхенку, ако она, заведена новцем, ипак одлучи да дође код Федора Павловича. Овде, у старој сјеници, Дмитриј с одушевљењем признаје Алиосха. Њему је, Дмитриј, пало у најдубљу срамоту разбојства, али у тој срамоти почиње осећати повезаност са Богом, осећати велику животну радост. Он, Дмитриј, је добродушан инсект, као и сви Карамазови, а добродушност је олуја, велике олује. У њему живи идеал Мадоне, као и Содомин идеал. Лепота је ужасна ствар, каже Дмитриј, овде се ђаво бори са Богом, а бојно поље су срца људи.Дмитриј Алојша такође прича о својој вези са Катерином Ивановном, племенитом девојком, коју је отац једном спасио од срамоте, позајмивши му новац који је недостајао за извештај у званичној суми. Предложио је да поносна девојка сама дође к њему по новац, да се чини пониженим, спремним на све, али Дмитриј се понашао попут племенитог човека, дао јој је тај новац, не тражећи ништа заузврат. Сада се сматрају младенком и младенком, али Дмитриј је страствен према Грушенки и чак је провео три хиљаде са њом у гостионици у селу Мокрои, коју му је дала Катерина Ивановна да пошаље сестру у Москву. Сматра ово својом главном срамотом и као поштена особа сигурно мора да врати целокупан износ. Ако Грусхенка дође до старца, тада ће Дмитриј, према његовим речима, провалити и ометати га, а ако ... онда ће убити старца, кога жестоко мрзи. Дмитриј моли свог брата да оде код Катерине Ивановне и каже јој да се клања, али неће поново доћи.
У кући оца Алиосхе, Федор Павловицх и његов брат Иван су ухваћени коњаком, забављени аргументима лаика Смердиакова, сина луталице Лизавета и, према неким претпоставкама, Федор Павловицх. И убрзо је нагло провалио Дмитриј који је мислио да је Грусхенка дошла. У бесу, туче оца, али осигуравајући да је погрешио, бежи. Алиосха је послан на његов захтев Катерини Ивановна, где је Грусхенка неочекивано сустигла. Катерина Ивановна је њежно уљудила показујући да греши, сматрајући да је корумпирана, а он јој је срдачно одговорио. На крају, све се поново завршава скандалом: Грусхенка, која жели да пољуби оловку Катерине Ивановне, одједном пркосно одбија да то уради, вређајући супарницу и изазивајући њен бес.
Следећег дана, Алијоша, након што је провео ноћ у манастиру, поново одлази на овоземаљске послове - прво к оцу, где слуша још једно признање, сада Федор Павлович, који се жали на своје синове, и каже о новцу који му је и сам потребан, јер му и даље треба. ипак, човек такође жели да буде на овој линији још двадесет година, да жели да живи у својој прљавштини до краја и Грусхенка неће попустити пред Дмитријем. Траче о Алиосхи о Ивану, да он туче Дмитријеву невесту јер је заљубљена у Катерину Ивановну.
Уз пут, Алиосха види школарце како бацају камење на малог усамљеног дечака. Кад му Алиосха приђе, прво баци камен на њега, а затим болно загризе прст. Овај дечак син је капетана штаба Снегирева, кога је недавно понижавајуће извукао из кафане брада и претукао Дмитриј Карамазов због неке врсте обрачуна са Федором Павловичем и Грушенком.
У кући Хохлакова, Алиосха хвата Ивана и Катерину Ивановну и сведочи још једној сузи: Катерина Ивановна објашњава да ће она бити верна Дмитрију, биће "средство за његову срећу", и пита мишљење Алиосха, која невино изјављује да уопште не воли Дмитрија, али само сам се увјерио у то. Иван извештава да одлази дуже време јер не жели да седи „под напоном“ и додаје да јој је Дмитриј потребан да стално размишља о свом подвигу верности и укорава га у неверству.
Са двјесто рубаља које му је Катерина Ивановна дала за повријеђене у рукама капетана Дмитрија Снегирева, Алиосха иде према њему. Испрва је капетан, отац велике породице који живи у екстремном сиромаштву и болести, будала, а онда се, жао, признао Алиосхи. Прихваћа новац од њега и са одушевљењем замишља шта сада може да спроведе.
Затим Алиосха поново посети Мадам Кхокхлакову и разговара са својом ћерком Лисом, болном и експанзивном девојком која јој је недавно написала о својој љубави и одлучила да Алиосха дефинитивно треба да се ожени. Након кратког времена, она признаје Алиосхи да би волела да је муче - на пример, да је ожени и потом је напусти.Описује му ужасан призор мучења распетог детета, замишљајући да је то урадила сама, а онда је седела насупрот и почела да једе компот од ананаса, „Мали штене“ - назват ће је Иван Карамазов.
Алиосха одлази у кафану у којој је, како му је постало познато, брат Иван. У кафани се одвија једна од кључних сцена романа - састанак двоје "руских дечака" који, ако се зближе, онда одмах почињу на вечна питања света. Бог и бесмртност су један од њих. Иван открива своју тајну одговарајући на неодређено, али изузетно занимљиво питање за Алиосха, "у шта верујеш?"
У њему, Иван, постоји карамазова жеђ за животом, он воли живот супротно логици, воли лепљиве пролећне листове. И он не прихвата Бога, већ Божји свет, пун неизмерне патње. Одбија да се сложи са хармонијом, чија је основа суза детета. Излаже Алиосхи "чињенице" сведочећи о јакој људској суровости и дечјој патњи. Иван препричава Алиосха своју пјесму Велики инквизитор, која се одвија у шеснаестом вијеку у шпанском граду Севиљи. Кардинал из деведесет година по други пут затвара Христа који се спустио на земљу и током ноћног састанка изнео је свој поглед на човечанство. Уверен је да га је Христа идеализовао и да није достојан слободе. Избор између добра и зла мука је за човека. Велики инквизитор и његови другови одлучују да исправе дело Христа - да превазиђу слободу и изграде људску срећу претварајући човечанство у послушно стадо. Они узимају право да контролишу људски живот. Инквизитор чека одговор од Христа, али он га само тихо љуби.
Раздвојивши се са Алијом, Иван на путу до куће среће Смердјакова и између њих се одвија одлучујући разговор. Смердјаков саветује Ивану да оде у село Чермашњу, где старац продаје гајбу, наговештава да се у његовом одсуству са Федором Павловичем може догодити било шта. Иван је љут на Смердјаковљеву бахатост, али истовремено је заинтригиран. Схвата да сада много тога зависи од његове одлуке. Одлучи да крене, мада на путу мења руту и не иде до Чермашње, већ до Москве.
У међувремену, старија Зосима умире. Сви чекају чудо након смрти праведних, и уместо тога, врло брзо се појављује мирис пропадања, што ствара збрку у душама. Збуњени и Алиосха. У овом расположењу напушта манастир, у пратњи атеистичког семинарија Ракитина, интригантног и завидног човека који га води у кућу до Грушенке. Они налазе љубавницу у нестрпљеном ишчекивању неких вести. Задовољна доласком Алиосхе, прво се понаша попут коктеле, сједи му у крилу, али, сазнајући за Зосимину смрт, драматично се мења. Као одговор на Алешине топле речи и чињеницу да он, њен грешни, зове сестру, Грушенка се одмрзава срцем и посвећује га својој муци. Чека вести свог „бившег“ који ју је једном завео и напустио. Дуги низ година његовала је идеју освете, а сада је спремна да пузе попут пса. И заиста, одмах након што је примила вест, она пожури на позив „бившег“ у Мокроиу, где је стао.
Алиосха, умирјен, враћа се у манастир, моли се близу гроба Зосима, слуша читање еванђеља оца Паисија о браку у Кани Галилејској, а он, који је заспао, чини се да је старији, који га хвали због Грусхенка. Алиосино срце је све више и више испуњено радошћу. Кад се пробуди, напушта ћелију, угледа звезде, златне главе катедрале и баца се у радосно бјеснило на земљу, загрљаје је и љуби, додирујући остале свјетове својом душом. Жели опростити свима и замолити све за опроштај. Нешто чврсто и непоколебљиво улази у његово срце, трансформишући га.
У то време, Дмитриј Карамазов, мучен љубомором свог оца због Грусхенке, журе у потрази за новцем. Жели је одвести и започети с њом негдје крепостан живот. Потребан му је и новац како би отплатио дуг Катерини Ивановни.Одлази код заштитника Грусхенке, богатог трговца Кузме Самсонова, нудећи своја сумњива права на Цхермасхниа на три хиљаде, и он га подругљиво шаље трговцу Горсткину (званом Лиагави), који продаје гај од Федора Павловича. Дмитриј се жури у Горсткин, налази га како спава, брине се о њему читаву ноћ, скоро је изгорео, а ујутро, након што се пробудио након кратког заборава, затекне човека безнадежно пијаног. Дмитриј у очају одлази код Хокхлакова да позајми новац, а исти га покушава инспирисати идејом о рудницима злата.
Изгубивши време, Дмитриј схвата да му је можда недостајала Грусхенка и, не проналазећи је код куће, прикрада се кући његовог оца. Виђа самог оца, чека, али сумња га не напушта, па прави тајни условни куц, што га је научио Смердјаков, и, постарајући се да Грусхенка нема, бежи. У том тренутку примећује га слуга Григориј Фјодор Павлович, који се појавио на тријему његове куће. Потрчи за њим и ухвати га кад се попне преко ограде. Дмитриј га је ударио штеточином заробљеном у кући Грушенке. Грегори пада, Дмитриј скочи до њега да види је ли жив и маше марамицом своју крваву главу.
Затим поново потрчи до Грусхенка и тамо већ тражи истину од слушкиње. Дмитриј, са снопом кредитних картица од сто долара изненада у рукама, одлази до званичног Перкхотина, који је недавно спустио пиштоље за десет рубаља да би их поново купио. Овде се мало сређује, иако цео његов изглед, крв на рукама и одећи, као и мистериозне речи буди сумњу у Перкхотина. У оближњој радњи Дмитриј наручује шампањац и друга јела, наређујући их да се испоруче на Вет. А он, без чекања, вози тамо у прво троје.
У гостионици проналази Грусхенка, два Пољака, згодног младића Калганова и земљопосједника Макимова, који забављају све својим бувљаком. Грушенка се са страхом сусреће са Дмитријем, али се затим радује његовом доласку. Он се стиди и зебе пред њом и пред свима присутнима. Разговор није залепљен, затим се забава црта у картицама. Дмитриј почиње да се игра, а онда, видећи преплануле очи паника који су ушли у узбуђење, понуди „бивши“ новац тако да се повуче од Грусхенке. Изненада се открива да су Пољаци изменили палубу и варали на утакмици. Извели су их и закључали у соби, почиње шетња - гозба, песме, плесови ... Грушенка, пијана, изненада схвата да воли само Дмитрија и сада је заувек повезана са њим.
Убрзо се у Мокрому појављују полицајац, истражитељ и тужилац. Дмитриј је оптужен за патрициду. Он је задивљен - на крају крајева, на његовој савести је само крв слуге Грегорија, а када је обавештен да је слуга жив, он је веома одушевљен и спремно одговара на питања. Испада да га није трошио сав новац Катерине Ивановне, већ само део, остатак је зашиљен у торбу коју је Дмитриј носио на грудима. То је била његова "велика тајна". То је била срамота за њега, романса у души, која је показала мало дискреције, па чак и опрезности. То му се признање додјељује с највећим потешкоћама. Међутим, истражитељ то уопште не може разумети, а против Дмитрија сведоче и друге чињенице.
У сну Митиа види дете како плаче у магли у наручју исцрпљене жене, он све покушава да открије зашто плаче, зашто га не хране, зашто голи степа и зашто не певају радосне песме.
Велика, никад доживљена емоција порасте у њему, и он жели нешто да уради, жели да живи и живи, а на путу иду „ка новом светлу позива“.
Убрзо се испоставило да је Фјодора Павловича убио млаки Смердјаков, који се претварао да је поломљен ладош. Баш у том тренутку када је стари Григориј био у несвести, изашао је и, позвавши Фјодора Павловича Гршенка, натерао га да неколико пута откључа врата, ударио у папирну масу по глави и одузео му судбоносне три хиљаде.Сада стварно болесни Смердјаков сам говори о свему Ивану Карамазову, мајстору злочина, који га је посетио. Заправо, његова идеја допуштености оставила је неизбрисив утисак на Смердиакова. Иван не жели да призна да је злочин почињен уз његову тајну сагласност и савесност, али грижа савести је толико јака да полуди. Замишља врага, неку врсту руског господа у карираним панталонама и са лорнетом, који подругљиво изражава своје мисли о Ивану, који га мучи да ли је Бог или не. Током последњег сусрета са Смердјаковом, Иван каже да је он признао све на предстојећем суђењу, а онај, збуњен, када види Иванову тврдоћу, која му толико значи, даје му новац, а затим се објеси.
Катерина Ивановна заједно са Иваном Федоровичем праве планове да Дмитриј побегне у Америку. Међутим, ривалство се наставља између ње и Грушенке, Катерина Ивановна још увек није сигурна како ће се појавити на суду - ослободилац или убица свог бившег вереника. Дмитриј, на састанку са Алијом, изражава жељу и спремност да се пати и очисти себе патњом. Суђење почиње испитивањем сведока. Докази за и против не у почетку дају јасну слику, већ, свеједно, у корист Дмитрија. Говор Ивана Федоровича, који после болне оклевања обавести суд да је убио обешаног Смердјакова, невероватан је за све, а у прилог томе издваја гомилу новца примљеног од њега. Смердјаков је убио, каже, и ја сам предавао. Лута за грозницом, окривљујући све, одводе га силом, али одмах након тога почиње хистерија Катерине Ивановне. Представља суду документ од "математичке" важности - писмо од Дмитрија које је примљено уочи злочина, где прети да ће убити оца и узети новац. Ово сведочење је одлучујуће. Катерина Ивановна уништава Дмитрија како би спасила Ивана.
Даље, локални тужилац и познати московски адвокат Фетиуковицх говоре живо, елоквентно и темељно. И паметно и суптилно расправљају, сликају руски карамазовизам, мудро анализирају социјалне и психолошке узроке злочина, уверавајући да околности, атмосфера, окружење и ниски отац који је гори од туђег преступника не би могао да га потисне. Обоје закључују да је Дмитриј убица, мада и ненамерно. Порота је прогласила Дмитрија кривим. Дмитриј је осуђен.
После суђења, Дмитриј развија нервну грозницу. Катерина Ивановна долази к њему и признаје да ће Дмитриј заувек остати чир у њеном срцу. И да иако она воли другог, а он је другачији, ипак ће она и он, Дмитриј, заувек волети. А кажњен је љубљењем себе целог живота. Са Грусхенком и даље остају помирени непријатељи, мада Катерина Ивановна нерадо тражи помиловање.
Роман се завршава сахраном Иљушенке Снегирев, сина капетана Снегирева. Алијо Карамазов позива дечаке с којима се спријатељио на гробу, посећујући Илију током његове болести, да буду љубазни, искрени, никада се не заборављају и не плаше се живота, јер живот је леп када се чини добар и истинит.