简·爱自幼成为孤女，托付给一个冷酷无情的舅母，盖兹海德府的里德太太来照管。里德太太的丈夫是简·爱母亲的兄弟，临终前他嘱咐妻子亲切关照简，要像对待她自己的三个孩子一样。然而，里德太太是个忧郁、严厉的女人，她无视这一请求，简寄其篱下痛苦度日达十年之久。她对她那些被宠坏了的孩子娇生惯养，但对简则有如对待佣仆。一天，作为对简一丁点儿孩子气任性的惩罚，里德太太把她关进了里德先生病故的那个房间。这个想象力极强的孩子吓晕过去，病得不轻。
贝西·利文是盖兹海德府里一个有同情心的女佣。经她照料康复后，简·爱被送到五十英里以外的劳渥德学校。尽管学校的生活十分艰苦，但总的说来，在经历了盖兹海德府的痛苦日子之后，这倒使她感到宽慰。简得到了一位名叫坦普尔小姐的友善帮助，功课学得很快。灾难降临了，一场时疫夺走了劳渥德女子学校一些姑娘的性命。这导致上级对该校情况进行一番调查，以及随之而来的某些改善。
简·爱在这所学校当了教师，但在十八岁时离去，为早慧的阿黛勒·瓦朗担任家庭教师。阿黛勒·瓦朗住在米尔科特附近孤零零的桑菲尔德庄园里。
起初，简·爱并未见到这个小姑娘的监护人爱德华·罗切斯特。她是由善良能干的菲尔费克斯太太聘请来的。菲尔费克斯太太是这座庄园的管家，而且是庄园主的亲戚。简对庄园这种宁静的乡间生活，以及她那富有想象力的小学生都颇为满意。但菲尔费克斯太太警告她不得进入三楼一间上了锁的神秘的房间，这使她感到困惑难解。一天，简听见一阵令人毛骨悚然的尖笑声，是从那个房间里传来的。但菲尔费克斯太太佯称这狂笑声是格雷斯·普尔发出的，她是一个相当矮胖，不讨人喜欢的仆人。
一月里的一个下午，简·爱外出散步时遇到她的雇主罗切斯特先生。罗切斯特从马上摔了下来，他的狗跑到简身旁寻求帮助。然而，阴郁、粗鲁的罗切斯特尽管疼痛难忍，却执意不让别人搀扶，要自行回到家里去。他问简许多问题，得知她是新来的家庭女教师。显然，她并未被罗切斯特那盛气凌人的样子所吓住，这时他对她的态度才变得谦和起来。他私下告诉她，小阿黛勒是他的女儿，为一法国芭蕾舞女演员所生，她在许久以前抛弃了他们父女。
一天夜晚，简·爱被她以前听见过的那种尖叫声惊醒。她打开房门，发现浓烟正从罗切斯特的房间滚滚涌出。他的床已着火，罗切斯特被简·爱及时唤醒。他阻止她叫醒家里人，并告诉她这火可能是格雷斯·普尔放的，此人有阵发性的疯病。其余仆人则被告知，火是因一根蜡烛倒下而偶然引起。
简·爱感觉到，由于已往某种不可思议的罪孽所产生的恶果，她的雇主正在受到折磨。她深表同情，并逐渐发现自己爱上了他。然而她的希望遇到挫折，因为罗切斯特开始去邻里参加聚会，并向漂亮轻浮的布兰奇·英格兰姆献殷勤。在罗切斯特于桑菲尔德庄园举行的一个晚会上，贵族味十足的布兰奇及其朋友以傲慢不逊的态度对待简。简·爱感到她永远无法同这些高雅却势利的人们竞争。
客人们在桑菲尔庄园逗留期间，罗切斯特接待了一名神秘的来访者——一个来自西印度群岛的梅森先生。那天晚上，简·爱听见她上层的那个房间里传来扭打声和呼救声。庄园里的人惊慌失措，罗切斯特使他们镇静下来。但他私下里要求简·爱帮助照料正在流血、失去知觉的梅森先生。黎明前，这个负伤的男人被神秘地带出了庄园宅邸。
此后不久的一天，简正在果园里欣赏可爱的仲夏黄昏，罗切斯特突然前来找她，告诉她说他不久即将结婚。简心里难受，以为他要娶布兰奇·英格兰姆。她两眼含泪，问他怎能指望她在这样的情形下继续留在桑菲尔德。罗切斯特吻了她，对她说他想娶的就是她。
简婚前充满喜悦的激动心情在一天夜里受到严重打扰，她醒来十分恐慌地看见一个陌生的丑女人正在试戴她的婚纱，然后又将它撕成碎片。罗切斯特安慰她说这只是一个恶梦，但清晨简却发现了被撕破的婚纱碎片。
举行婚礼的那一天，仪式被梅森先生打断。他溜进教堂宣布这桩婚姻不合法，因为罗切斯特还有一个活着的妻子。罗切斯特最终被迫吐露真情，他把简带到三楼的那间禁室，简看见一个丑陋可怕的女人，正疯疯癫癫地用四肢在地上爬行。正是她袭击了梅森先生，撕毁了简的婚纱。罗切斯特解释说，这个女人是梅森的姐姐，伯莎，十五年前他在牙买加被骗娶了她。她出身于一个满是疯子和弱智者的家庭。精神失常的罗切斯特太太被锁了起来，由格雷斯·普尔看管着，而罗切斯特的婚后生活则是不折不扣的一所地狱。
简对愤世嫉俗的罗切斯特满怀同情，但意识到此时她必须离开。她身上仅带了少许的钱，在英格兰中部荒原上四处漂泊徒劳地求职。在接近挨饿之际，她终于得到一个名叫圣约翰·里弗斯的牧师及其两个姊妹——玛丽和黛安娜的友好对待，在他们的照料下恢复了健康。她改名为简·艾略特，找到一份工作，担任乡村小学女教师，竭力想忘掉她对罗切斯特的看来毫无希望的爱情。
一天，里弗斯获悉简的一个叔叔——约翰·爱最近在马德拉岛去世，给简留下了二万英镑遗产。简执意要与里弗斯及其姊妹分享这笔遗产，一名律师发现他们实际上是她的表兄妹。圣约翰·里弗斯要求简做他的妻子，与他同去印度，他打算在那里当个传教士。尽管他并不爱她，但他觉得她会在他的传教生涯中成为极好的助手。
正当简在考虑这一请求时，她梦见罗切斯特在呼唤她。次日上午，她在附近未能找到他，便回到桑菲尔德庄园，却惊慌地发现那幢宏大的庄园宅邸已被大火焚毁，成为一片废墟。她在当地的旅馆询问打听，得知罗切斯特太太在一天夜间点火烧着了房子。罗切斯特设法把仆人们带到安全的地方，然后又冲入熊熊燃烧的房屋中去救她的妻子。但她却躲着他，居然爬上了屋顶，在往下跳时摔死。
罗切斯特自己险些没能活着跑出这座燃烧着的房屋。一段楼梯着火塌下来，烧瞎了他的双眼，还把一只胳膊严重砸伤，只好截去。罗切斯特此时郁闷而孤单地住在附近荒凉的芬丁庄园。简急忙前去看望他。
罗切斯特见简回到他身边万分欣喜，便求她做她的妻子。她愉快地接受了，于是他俩结为百年之好，不久便有了孩子。两年以后，罗切斯特恢复了一只眼的视力。
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