Madame Bovary conta a história de Emma, mulher de um oficial de saúde de província, que tenta viver o amor que conheceu nos livros, trai o marido com dois amantes, afunda em dívidas e se mata com arsênico; no fim, o marido morre arruinado, a filha vai trabalhar numa fiação e o farmacêutico Homais recebe a Legião de Honra.
A Parte I se passa em Tostes: Charles, casado com uma viúva mais velha, conhece Emma ao tratar a perna quebrada do pai dela e, viúvo, casa-se com ela; num baile no palácio de Vaubyessard, Emma valsa com um visconde e vê o luxo que não vai esquecer. O tédio a adoece, e eles se mudam. Na Parte II, em Yonville, Emma se apaixona em silêncio pelo escriturário Léon, que parte para Paris, e depois cede a Rodolphe, que a corteja no comício agrícola. Charles fracassa na operação do pé boto de Hippolyte, cuja perna acaba amputada. Rodolphe desiste da fuga marcada para 4 de setembro e rompe por carta; Emma adoece, Charles passa quarenta e três dias sem deixá-la e, no fim da Parte II, ela reencontra Léon numa ópera em Rouen.
Na Parte III, depois de uma tarde num fiacre de estores descidos, mostrado só de fora, Léon e Emma se tornam amantes. Ela inventa aulas de piano para vê-lo toda quinta-feira e assina letras para o comerciante Lheureux. Diante da intimação de oito mil francos em vinte e quatro horas, pede dinheiro a Léon, ao tabelião Guillaumin e a Rodolphe, em vão, e come arsênico na farmácia de Homais.
Depois do enterro, Charles descobre as cartas dos amantes, encontra Rodolphe, diz que não lhe quer mal e morre no dia seguinte. Berthe acaba com uma tia pobre, e Homais, que afugentou três médicos da vila, é condecorado.