Когда-то на пустых берегах Невы стоял царь Пётр. Он размышлял о том, каким будет город, который он задумал построить, и мечтал о его будущем величии. Спустя сто лет на месте, где были пустоши и болота, вырос прекрасный город Петербург – повествователь признаётся в любви к этому великолепному городу, а потом приступает к рассказу о недавних тяжелых временах.
Ненастным ноябрьским вечером некий Евгений возвращается домой из гостей. Ему не дают уснуть мысли о собственной бедности и унизительной нищете, а также заботы о любимой девушке Параше, которую из-за разлива Невы он не сможет увидеть ещё несколько дней. Она живёт у самого залива, на другом берегу реки, поэтому Евгений не сможет до неё добраться из-за смытых бушующей водой мостов. Думая о Параше, герой мечтает об их совместном будущем, грезит о счастливой жизни, а вскоре засыпает.
Утром оказывается, что непогода принесла больше бед, чем предполагалось, ведь Нева унесла людские дома и имущество, разрушила мосты, превратила прекрасные площади города в озёра. Евгений, осматривая разрушения, тревожится о судьбе возлюблённой девушки Параши, думает о стареньком ветхом домишке, где она живёт с матерью. Герой забирается на каменного льва у одного из богатых домов, смотрит на другой берег, где живёт любимая, и не замечает ни дождя, ни холодного ветра. Прямо перед ним возвышается конный памятник Петру І.
Наконец непогода успокаивается, а вода начинает спадать. Встревоженный Евгений нанимает перевозчика и плывёт на лодке на другой берег, к дому Параши, но, оказавшись на той стороне, убитый горем герой не находит ни заветного дома, ни его обломков, ведь всё смыто Невой. На другой день Петербург начинает возвращаться к привычной жизни, но Евгений не может присоединиться к горожанам и продолжить жить по-прежнему. Он убит смертью Параши, случившееся кажется ему немыслимым. Ум молодого человека находится в смятении, он не в силах осознать и пережить трагедию, поэтому слабеет разумом и становится сумасшедшим.
Евгений уходит из дома и начинает скитаться по улицам Петербурга. Он живёт под открытым небом, питается подаяниями. Дети бросают в него камни, кучеры – стегают плетьми и прогоняют, когда герой, сам того не замечая, едва не попадает под колёса их повозок. Евгений замыкается внутри собственного мира, тревога съедает его, и так продолжается много месяцев.
Однажды летом молодой человек ночует у пристани, но его будит предчувствие надвигающегося ненастья. Начинается сильный дождь, Нева беспокоится и бурлит, а Евгений поднимается и бредёт, куда глаза глядят, пока не оказывается у дома, где жил прежде. Там он видит того самого каменного льва, на котором сидел когда-то, а также памятник Петру І. Ему кажется, что именно Пётр повинен в его невыносимом горе. Он злобно заглядывает в мёдное лицо царя, а потом убегает прочь: ему чудится, будто глаза Петра вспыхнули гневом, а памятник начал оживать. Евгений в ужасе бежит всю ночь. Ему кажется, будто царь преследует его, словно за его спиной слышится дьявольский цокот копыт, но к утру видение исчезает.
С тех пор молодой человек не смеет глядеть на памятник. Оказываясь рядом с ним, Евгений опускает взгляд и снимает головной убор, выражая почтение, ведь уверен, что Медный всадник за ним следит. Так бедный безумец живёт неопределённое время, пока однажды весной его не находят мёртвым у порога ветхой лачуги, которую вода унесла на дальний остров.
Там его и похоронили.
