Молодая и довольно симпатичная внешне женщина по имени Катерина Львовна Измайлова состоит в браке с обеспеченным купцом Зиновием Борисовичем, проживая в доме вместе с супругом и давно овдовевшим свекром. Несмотря на все богатство семьи, она постоянно испытывает чувство тоски, глубокой скуки и одиночества, муж то и дело вынужден уезжать по делам, а детей у женщины нет, что крайне огорчает как ее саму, так и ее близких. Свекор откровенно упрекает невестку в бесплодии, сама Катерина Львовна также была бы счастлива иметь ребенка, однако наследник никак не появляется, хотя она замужем уже более пяти лет.
Однажды Зиновий Борисович в очередной раз уезжает на достаточно длительное время, а его жена по-прежнему тоскует, находясь дома без всякого серьезного занятия. В один из дней Катерина решается помериться силой с одним из работников, крепким и весьма дерзким молодым мужчиной Сергеем. Кухарка сообщает купчихе, что с места своей прежней службы этот парень был изгнан из-за его близких отношений с хозяйкой, что только усиливает интерес Катерины Львовны к Сергею.
В тот же вечер работник приходит в спальню к молодой женщине, уверяет ее в своей любви, и Катерина охотно позволяет ему остаться у нее до наступления утра. Их любовь беспрепятственно продолжается до того момента, пока отец мужа Катерины не замечает происходящего. Он стыдит невестку, угрожает, что обо всем непременно расскажет ее мужу, и женщина без колебаний добавляет в пищу пожилого человека белый порошок, предназначенный для травли крыс. После случившегося Катерина Львовна продолжает свою связь с Сергеем, стараясь не думать о предстоящем возвращении супруга.
Через некоторое время возлюбленный начинает держаться с Катериной более холодно, твердя о том, что желает стать ей настоящим, законным мужем и обладать равным с нею состоянием. Катерина Львовна клянется, что непременно сделает работника купцом. Зиновий Борисович, вернувшись из поездки, начинает резко упрекать жену в неподобающем поведении, а Катерина, не пытаясь оправдываться, демонстрирует ему Сергея и без всякого смущения целует парня в его присутствии. Катерина Львовна и ее любовник тут же убивают мешающего им купца и прячут его в погребе. Зиновия Борисовича ищут, но без всяких результатов, а Катерина наслаждается свободной, ничем не омраченной жизнью вместе с Сергеем.
Вскоре в дом Измайловых приезжает жить племянник покойного купца Федор, деньгами которого до его совершеннолетия распоряжался покойный Зиновий Борисович. По наущению Сергея Катерина решается лишить жизни ни в чем не повинного и глубоко религиозного ребенка, желая избавиться от претендента на наследство. Однажды ночью, когда Федя допоздна читает Священное писание, Измайлова и ее возлюбленный набрасываются на мальчика, женщина торопится удушить его подушкой, но как только он умирает, в дом врываются соседи, которые давно подозревали, что в этом «грешном» жилище происходит что-то ужасное.
Сергея арестовывает полиция, молодой человек сразу же признается в содеянном и без колебаний выдает свою любовницу, называя ее главной подстрекательницей. Катерина, напротив, сначала категорически отрицает свою вину, но затем все же сообщает суду, что убила мужа ради Сергея. Обоих приговаривают к отбыванию наказания на каторге.
Измайлова старается держаться как можно более стойко и твердо, женщина отказывается хотя бы взглянуть на рожденного ею младенца. Ребенка, оставшегося единственным наследником Зиновия Борисовича, поручают заботам чужих людей, тогда как Катерина мечтает лишь о том, чтобы оказаться на этапе и снова встретиться со своим любовником.
Однако во время этапа Сергей держится с Катериной Львовной неприветливо, на тайных свиданиях женщина чувствует, что он ее более не любит. К каторжникам присоединяется еще одна партия, в составе которой находится юная, но достаточно развращенная девица, именуемая товарками Сонеткой.
Катерина замечает, что ее возлюбленный откровенно заигрывает с этой девушкой. Более того, женщина видит, что теплые чулки, отданные ею Сергею, оказываются на Сонетке, и это приводит ее в глубочайшую ярость.
В ночные часы друг Сергея вместе с ним жестоко избивают Катерину Львовну, а Сонетка бесстыдно хихикает, наблюдая за происходящим. Вся партия каторжников открыто издевается над Измайловой, но женщина ведет себя спокойно и даже несколько отрешенно, стараясь показать всем, что ничто вокруг ее абсолютно не касается. В ходе переправы на пароме на противоположный берег реки Катерина Львовна, схватив Сонетку за ноги, падает вместе с ней в бурлящую воду, после чего обеим женщинам уже не суждено выбраться на поверхность.