Arkady Kirsanov acaba de graduarse de la Universidad de Petersburgo y regresa con un amigo, Bazarov, a la modesta propiedad de su padre en una remota provincia de Rusia. El padre da la bienvenida con gusto a los dos jóvenes a su propiedad, llamada Marino, pero el hermano de Nikolai, Pavel, pronto se molesta por la nueva y extraña filosofía llamada «nihilismo» que defienden los jóvenes.
Nikolai se siente incómodo con su hijo en casa, en parte porque las opiniones de Arkady se remontan a sus propias creencias y en parte porque se ha llevado a vivir con una criada, Fenichka, y ya ha tenido un hijo con ella.
Los dos jóvenes se quedan en Marino por un corto tiempo, luego deciden visitar a un pariente de Arkady en una provincia vecina. Allí observan a la nobleza local y conocen a Madame Odintsova, una mujer elegante de medios independientes que les invita a pasar unos días en su finca, Nikolskoe.
En Nikolskoe, también conocen a Katya, hermana de Madame Odintsova, que atrae a Arkady. Permanecen por un corto tiempo y Bazarov se siente cada vez más atraído por Madame Odintsova, hasta que finalmente anuncia que la ama. Ella no responde a su declaración y, poco después, Arkady y Bazarov se van a la casa de Bazarov.
En la casa de Bazarov, sus padres los reciben con entusiasmo. Bazarov todavía está angustiado por su rechazo y es difícil llevarse bien con él. Casi pelea con su amigo Arkady. Después de una breve estadía, deciden regresar a Marino y dar una vuelta para ver a Madame Odintsova, quien los recibe con frialdad. Se van casi de inmediato y regresan a la casa de Arkady.
Arkady solo se queda unos días e inventa una excusa para salir a ver a Katya. Bazarov se queda en Marino para hacer una investigación científica y aumenta la tensión entre él y Pavel. A Bazarov le gusta hablar con Fenichka y jugar con su hijo, y un día le da un beso rápido e inofensivo que Pavel observa. El anciano siente que es su deber defender el honor de su hermano, y desafía a Bazarov a lo que le corresponde.]Pavel está levemente lesionado y Bazarov debe dejar a Marino. Se detiene durante una hora más o menos en la casa de Madame Odintsova, luego continúa hacia la casa de sus padres. Mientras tanto, Arkady y Katya se enamoraron y se comprometieron.
En casa, Bazarov no puede concentrarse en el trabajo y, al realizar una autopsia, no toma las precauciones necesarias. Contrae tifus y, en su lecho de muerte, envía a buscar a Madame Odintsova, que llega a tiempo para escuchar a Bazarov decirle lo hermosa que es.
Arkady se casa con Katya y se hace cargo de la gestión de la propiedad de su padre. Su padre se casa con Fenichka y está encantado de tener a su hijo en casa con él. Pavel deja el país y vive el resto de su vida como un «noble» en Dresde, Alemania.
