Механик Этьен Лантье, изгнанный с железной дороги за пощечину начальнику, пытается устроиться на работу в шахту компании Монсу, что близ городка Воре, в поселке Двухсот Сорока. Работы нет нигде, шахтеры голодают. Место для него на шахте нашлось лишь потому, что накануне его прихода в Воре умерла одна из откатчиц. Старый забойщик Маэ, чья дочь Катрина работает с ним в шахте второй откатчицей, берет Лантье в свою артель.
Работа невыносимо трудна, и пятнадцатилетняя Катрина выглядит вечно изможденной. Маэ, его сын Захария, артельщики Левак и Шаваль работают, лежа то на спине, то на боку, протискиваясь в шахте шириной едва в полметра: угольный пласт тонок. В забое невыносимая духота. Катрина и Этьен катают вагонетки. В первый же день Этьен решает было покинуть Воре: этот ежедневный ад не для него. На его глазах руководство компании разносит шахтеров за то, что те плохо заботятся о собственной безопасности. Молчаливое рабство шахтеров поражает его. Только взгляд Катрины, воспоминание о ней заставляет его остаться в поселке еще на некоторое время.
Маэ живут в непредставимой бедности. Они вечно должны лавочнику, им не хватает на хлеб, и жене Маэ ничего не остается, как пойти с детьми в усадьбу Пиолена, принадлежащую помещикам Грегуарам. Грегуары, совладельцы шахт, иногда помогают бедным. Хозяева усадьбы обнаруживают в Маэ и ее детях все признаки вырождения и, вручив ей пару старых детских платьиц, преподают им урок бережливости. Когда женщина просит сто су, ей отказывают: подавать не в правилах Грегуаров. Детям, однако, дают кусок булки. Под конец Маэ удается смягчить лавочника Мегра — в ответ на обещание прислать к нему Катрину. Покуда мужчины работают в шахте, женщины готовят обед — похлебку из щавеля, картошки и порея; парижане, приехавшие осмотреть шахты и ознакомиться с бытом шахтеров, умиляются щедрости шахтовладельцев, дающих рабочим столь дешевое жилье и снабжающих все шахтерские семьи углем.
Одним из праздников в шахтерской семье становится мытье: раз в неделю вся семья Маэ, не стесняясь, по очереди окунается в бочку с теплой водой и переодевается в чистое. Маэ после этого балуется с женой, называя свое единственное развлечение «даровым десертом». Катрины между тем домогается молодой Шаваль: вспомнив о своей любви к Этьену, она сопротивляется ему, но недолго. К тому же Шаваль купил ей ленту. Он овладел Катриной в сарае за поселком.
Этьен постепенно привыкает к работе, к товарищам, даже к грубой простоте местных нравов: ему то и дело попадаются влюбленные, но Этьен полагает, что молодежь свободна. Возмущает его только любовь Катрины и Шаваля — он неосознанно ревнует. Вскоре он знакомится с русским машинистом Сувариным, который живет с ним по соседству. Суварин избегает рассказывать о себе, и Этьен нескоро узнает, что имеет дело с социалистом-народником. Бежав из России, Суварин устроился на работу в компанию. Этьен решает рассказать ему о своей дружбе и переписке с Плюшаром — одним из вождей рабочего движения, секретарем северной федерации только что созданного в Лондоне Интернационала. Суварин скептически относится к Интернационалу и к марксизму: он верит только в террор, в революцию, в анархию и призывает поджигать города, всеми способами уничтожая старый мир. Этьен, напротив, мечтает об организации забастовки, но на нее нужны деньги — касса взаимопомощи, которая позволила бы продержаться хоть первое время.
В августе Этьен перебирается жить к Маэ. Он пытается увлечь главу семейства своими идеями, и Маэ как будто начинает верить в возможность справедливости, — но жена его тут же резонно возражает, что буржуи никогда не согласятся работать, как шахтеры, и все разговоры о равенстве навсегда останутся бредом. Представления Маэ о справедливом обществе сводятся к желанию пожить как следует, да это и немудрено — компания вовсю штрафует рабочих за несоблюдение техники безопасности и изыскивает любой предлог для урезания заработка. Очередное сокращение выплат — идеальный повод для забастовки.
Директору шахт Энбо сообщают, что никто не вышел на работу. Этьен и несколько его товарищей составили делегацию для переговоров с хозяевами. В нее вошел и Маэ. Вместе с ним отправились Пьеррон, Левак и делегаты от других поселков. Требования шахтеров ничтожны: они настаивают на том, чтобы им прибавили плату за вагонетку лишь на пять су. Энбо пытается вызвать раскол в депутации и говорит о чьем-то гнусном внушении, но ни один шахтер из Монсу еще не состоит в Интернационале. От имени углекопов начинает говорить Этьен — он один способен спорить с Энбо. Шахтеры собираются на совещание у вдовы Дезир. Хозяин кабачка Раснер высказывается за прекращение забастовки, но шахтеры склонны больше доверять Этьену. Плюшар, считая забастовки слишком медленным средством борьбы, берет слово и призывает все-таки продолжать бастовать. Запретить собрание является комиссар полиции с четырьмя жандармами, но предупрежденные вдовой рабочие успевают вовремя разойтись. Плюшар пообещал выслать пособие. Правление компании между тем задумало уволить наиболее упорных забастовщиков и тех, кого считали подстрекателями.
Этьен приобретает все большее влияние на рабочих. Скоро он совершенно вытесняет их былого лидера — умеренного и хитрого Раснера, и тот предрекает ему со временем такую же участь. Старик по кличке Бессмертный на очередном собрании шахтеров в лесу вспоминает о том, как бесплодно протестовали и гибли его товарищи полвека назад. Восстание набирает силу, пожаром распространяясь по шахтам. С пением «Марсельезы» толпа идет в Монсу, к правлению. Энбо теряется. Шахтеры грабят лавку Мегра, погибшего при попытке спасти свое добро. Шаваль приводит жандармов, и Катрина едва успевает предупредить Этьена, чтобы он не попался им. Этой зимой на всех шахтах расставляют полицию и солдат, но работа нигде не возобновляется. Забастовка охватывает новые и новые шахты. Этьен наконец дождался прямой стычки с предателем Шавалем, к которому давно ревновал Катрину, и победил: Шаваль вынужден был уступить ее и спасаться бегством.
Между тем Ханлен, младший из Маэ, хоть и хромая на обе ноги, выучился довольно резво бегать, разбойничать и стрелять из пращи. Его разбирало желание убить солдата — и он убил его ножом, по-кошачьи прыгнув сзади, не умея объяснить свою ненависть. Столкновение шахтеров с солдатами становится неизбежным. Углекопы сами пошли на штыки, и хотя солдаты получили приказ применять оружие только в крайнем случае, вскоре раздаются выстрелы. Шахтеры швыряют в офицеров грязью и кирпичами, солдаты отвечают пальбой и первыми же выстрелами убивают двоих детей: Лидию и Бебера. Убита Мукетта, влюбленная в Этьена, убит Туссен Маэ. Рабочие испуганы и подавлены. Вскоре в Монсу приезжают представители власти из Парижа. Этьен начинает ощущать себя виновником всех этих смертей, разорения, насилия, и в этот момент лидером шахтеров снова становится Раснер, требующий примирения. Этьен решает уйти из поселка и встречается с Сувариным, который рассказывает ему историю гибели своей жены, повешенной в Москве. С тех пор у Суварина нет ни привязанностей, ни страха. Выслушав этот страшный рассказ, Этьен возвращается домой, чтобы провести в семье Маэ свою последнюю ночь в поселке. Суварин же идет к шахте, куда рабочие собираются вернуться, и подпиливает одну из скреп обшивки, защищающей шахту от подземного моря — «потока».
Утром Этьен узнает, что Катрина тоже собирается пойти в шахту. Поддавшись внезапному порыву, Этьен идет туда с ней: любовь заставляет его еще на один день остаться в поселке. К вечеру вода прорвалась на поверхность, все взрывая своим мощным движением. На дне шахты остались покинутыми старик Мук, Шаваль, Этьен и Катрина. По грудь в воде они пытаются выбраться в сухую шахту, блуждают в подземных лабиринтах. Здесь и происходит последняя стычка Этьена с Шавалем: Этьен раскроил череп вечному сопернику. Здесь, в темноте, в шахте, на крошечной полоске тверди, Этьен и Катрина в первый и последний раз сливаются в любви. После этого Катрина забывается, а Этьен прислушивается к приближающимся толчкам: спасатели дошли до них. Когда их подняли на поверхность, Катрина была уже мертва.
Оправившись, Этьен уходит из поселка. Он прощается с вдовой Маэ, которая, потеряв мужа и дочь, выходит на работу в шахту — откатчицей. Во всех Шахтах, еще недавно бастовавших, кипит работа. И глухие удары кайла, кажется Этьену, доносятся из-под расцветающей весенней земли и сопровождают каждый его шаг.