A moldura: um velho no Engenho Novo
O narrador é Bento Santiago, que na juventude se chama Bentinho. Velho e sozinho, vive com um criado numa casa do Engenho Novo que mandou construir como cópia da casa de Matacavalos onde se criou, com a mesma sala de medalhões e a mesma chacarinha (capítulo II). Os vizinhos o chamam de Dom Casmurro, apelido que nasceu num trem, quando um rapaz lhe recitou versos e ele cochilou (capítulo I). A casa devia "atar as duas pontas da vida" e restaurar na velhice a adolescência, e ele avisa na frase seguinte que não conseguiu; o livro nasce depois, para variar a monotonia (capítulo II). O que move o livro, no fim, é uma pergunta que o narrador dá por respondida: se Capitu, a vizinha de infância com quem se casou, o traiu com o melhor amigo, Escobar (capítulo CXLVIII). Tudo o que o leitor sabe vem desse único narrador, que escolhe o que conta e corta o que prefere poupar (capítulo XIV).
A denúncia e o plano
Em novembro de 1857, na casa da Rua de Matacavalos, Bentinho, de quinze anos, ouve escondido atrás da porta o agregado José Dias dizer à mãe, Dona Glória, que o menino anda "metido nos cantos" com Capitu, a vizinha de catorze anos, filha de Pádua (capítulo III). Dona Glória reage mandando-o ao seminário, e o motivo é uma promessa antiga: depois que o primeiro filho nasceu morto, prometeu a Deus que o segundo, se fosse varão, seria padre (capítulo XI). Na varanda, Bentinho descobre que ama Capitu (capítulo XII); no quintal, lê no muro os dois nomes juntos, que ela riscara com um prego (capítulo XIV).
Ao saber do seminário, Capitu se zanga com Dona Glória, reflete e monta um plano: usar José Dias, o mesmo que fez a denúncia, porque ele gosta de ser elogiado e, servindo a quem será dono da casa, falará com mais calor (capítulo XVIII). No Passeio Público, Bentinho pede ao agregado que o salve, e José Dias, que acabara de falar mal de Pádua e dos olhos de Capitu, "de cigana oblíqua e dissimulada", muda de posição quando vê uma saída (capítulo XXV): propõe que o menino estude fora, na Europa, e que viajem juntos, o que realiza uma ambição antiga do próprio agregado (capítulo XXVI). Dias depois, ao ver Capitu pentear o cabelo, Bentinho a fita demoradamente e acha os olhos dela "de ressaca" (capítulo XXXII); ao fazer-lhe as tranças, os dois se beijam pela primeira vez (capítulo XXXIII).
O seminário e o juramento
Numa conversa a sós, Bentinho tenta convencer a mãe de que não tem vocação, mas Dona Glória responde que a vocação vem com o costume e que vai cumprir a promessa (capítulo XLI). No poço do quintal, ele e Capitu juram que se casarão "haja o que houver" (capítulo XLVIII). Meses depois ele entra no seminário de S. José; o padre Cabral, que foi mestre de latim da casa, propõe um meio-termo: dois anos para provar a vocação e, se ela não vier, outra carreira (capítulo L). Na véspera, os dois se despedem com um beijo (capítulo LI).
No seminário, Bentinho faz amizade com Escobar, colega três anos mais velho, filho de um advogado de Curitiba (capítulo LVI). José Dias o visita e propõe que ele finja tosse, para a mãe achar que precisa mudar de ares (capítulo LXI); ao falar de Capitu, diz que ela anda alegre e que só falta aparecer "algum peralta da vizinhança", e Bentinho sente o primeiro ciúme (capítulo LXII). Aos sábados, em casa, Capitu explica que se mostra alegre diante de Dona Glória e de prima Justina para não confirmar a denúncia (capítulo LXV).
A troca da promessa
Dona Glória adoece e manda buscá-lo no seminário; no caminho, Bentinho tem o pensamento "Mamãe defunta, acaba o seminário", que depois confessa como pecado (capítulo LXVII). Pouco depois vê passar sob a janela de Capitu um cavaleiro que olha para ela, sente o segundo ciúme (capítulo LXXIII) e ouve dela que não o conhece e que o rapaz vai casar com outra (capítulo LXXVI). Confessa a Escobar que não pode ser padre, e o amigo lhe confia que também não pretende acabar o curso; só depois Bentinho lhe conta por alto o namoro (capítulo LXXVIII). A mãe passa a mandá-lo visitar Capitu, e o narrador conta, como coisa que descobriu mais tarde, que ela esperava que o namoro desfizesse a promessa sem culpa dela (capítulo LXXX); é a palavra dele, sem outra prova. Na volta de uma das visitas, Bentinho é chamado a ver o corpo de Manduca, vizinho doente de lepra com quem trocara cartas sobre a guerra da Crimeia (capítulo LXXXIV, capítulo XC).
A saída aparece de dois lados. José Dias propõe levar Bentinho a Roma, para que o papa desligue Dona Glória da promessa (capítulo XCV). Escobar sugere outra: ela cumpriria o voto dando à Igreja um órfão ordenado à sua custa, e o filho ficaria livre (capítulo XCVI). Dona Glória cede depois que o padre Cabral, ouvido o bispo, diz que a troca vale, e Bentinho deixa o seminário aos dezessete anos (capítulo XCVII). Estuda Direito e se forma bacharel aos vinte e dois; Escobar, que também saíra do seminário, vira negociante de café e casa-se com Sancha, amiga de Capitu (capítulo XCVIII). De volta, Bentinho ouve de José Dias que Dona Glória aprova o namoro (capítulo C).
O casamento e a morte de Escobar
Casam-se em março de 1865 e passam a lua de mel no alto da Tijuca (capítulo CI). Depois de anos sem filhos, nasce Ezequiel: Bentinho queria Escobar por padrinho, mas tio Cosme se antecipa, e Bentinho, para compensar o amigo, dá ao menino o nome dele (capítulo CVIII). Os dois casais passam a viver quase como uma casa só (capítulo CXVII), e o menino imita os gestos dos outros, entre eles os de Escobar (capítulo CXII, capítulo CXVI). Bentinho tem ciúmes de tudo, como já tivera do mar em que Capitu se perdia olhando (capítulo CVII).
Numa noite no Flamengo, Sancha lhe aperta a mão e se demora, e Bentinho sente "vertigem e pecado" (capítulo CXVIII). Na manhã seguinte, Escobar, que se gabara de nadar em mares bravios, morre afogado (capítulo CXXI). No velório, Capitu olha fixa o defunto, chora pouco e enxuga as lágrimas olhando a furto a sala (capítulo CXXIII). É só ao escrever, anos depois, que Bentinho compara esse olhar à vaga do mar que queria tragar o nadador, e o chama de olhos de ressaca.
A acusação e a última imagem
Em 1872, Capitu comenta à mesa que Ezequiel tem nos olhos uma expressão esquisita, que ela só viu num amigo do pai e no defunto Escobar (capítulo CXXXI). Bentinho passa a ver Escobar no menino, põe o filho num colégio (capítulo CXXXII) e, numa noite em que vai ao teatro ver Otelo, conclui que quem devia morrer era Capitu (capítulo CXXXV). Na manhã seguinte, com o veneno comprado na véspera, prepara a morte no café, mas Ezequiel entra, e Bentinho chega a estender-lhe a xícara antes de recuar (capítulo CXXXVI, capítulo CXXXVII). Capitu exige uma explicação, e ele repete que o menino não é seu filho e alude aos amores de Escobar sem dizer o nome; ela responde que nem os mortos escapam aos ciúmes dele e fala da "casualidade da semelhança" (capítulo CXXXVIII). Quando os dois olham ao mesmo tempo para a fotografia de Escobar, Bentinho lê na confusão dela uma confissão, embora ela não confesse nada (capítulo CXXXIX).
A separação vem sem escândalo. Bentinho leva a mulher e o filho à Europa e os deixa na Suíça; volta ao Brasil e, nas duas viagens seguintes, não a procura, só simula a vida de casal para enganar a opinião (capítulo CXLI). Dona Glória e José Dias morrem no Brasil (capítulo CXLII, capítulo CXLIII). Capitu morre e é enterrada na Suíça; Ezequiel, já adulto, aparece no Engenho Novo, e Bentinho vê nele "o próprio, o exato, o verdadeiro Escobar" (capítulo CXLV). Onze meses depois o rapaz morre de febre tifoide, perto de Jerusalém (capítulo CXLVI).
O livro não mostra nenhuma cena de traição: o que mostra é uma semelhança, gestos copiados por uma criança e uma mulher confusa diante de uma fotografia. A acusação é a leitura de Bentinho, feita de trás para a frente: depois de decidir que Capitu o traiu, ele relê o passado e recolhe como indício tudo o que antes lhe parecera nada (capítulo CXL). O livro termina com a pergunta que ele mesmo formula, se a Capitu da praia da Glória já estava dentro da de Matacavalos, e com a resposta que dá: a menina e a moça eram uma só, "como a fruta dentro da casca". Conclui que a primeira amiga e o maior amigo acabaram juntando-se e enganando-o, deseja que a terra lhes seja leve e passa à História dos Subúrbios, o projeto que descartara no começo (capítulo CXLVIII, capítulo II).