简·爱是一个孤儿。她的父亲是个穷牧师，在访问穷人时传染上伤寒，并传染给她母亲，不久以后，二人相继死去。小简·爱只好被寄养在舅母里德太太家。在舅母家，简·爱过了10年寄人篱下，被人侮辱虐待的生活，也形成了不受屈辱，倔强坚强的性格。有一次，她的表哥约翰欺侮她，把她打倒在地，她回手反击，结果被里德太太关进了红房子。从此以后，简·爱的叛逆性格更加突出，经常公开地对舅母一家人的欺侮作出反抗。里德太太为了甩开这个包袱，狠心地把她送到私人开办的罗沃德孤儿院。
罗沃德孤儿院的条件极其恶劣，特别是孤儿院院长这个伪君子，用种种办法从精神上和肉体上摧残孤儿。简·爱也在这里受尽折磨。但是，她和另一个孤儿海伦成为好朋友，生活不再孤独，女教师潭泊尔女士也非常疼爱和关心简·爱。有一次，简·爱不小心打破了一块写字用的石板，恰巧被学校总监布鲁克尔哈斯看到，他当众羞辱简·爱，让别的孩子不要理睬她。简·爱非常委屈，找到了潭泊尔女士，向她诉说自己的委屈。潭泊尔女士便召集全体学生，当众宣布简·爱并没有做错任何事。这样，所有学生又接近简·爱，和她在一起玩耍。
简·爱在孤儿院里呆了8年，她的好友海伦患热病去世了，潭泊尔女士也结婚了并搬到一个很遥远的地方。简·爱厌倦了孤儿院枯燥乏味的生活，决心离开这里，于是登广告要求当家庭教师，受到桑恩麦尔得的女管家费尔肥太太的聘请。
桑恩费尔得是一个很大的庄园，庄园的主人罗彻斯特先生经常在国外旅行，很少回家，偌大的一个庄园就由费尔肥太太打理。简·爱的工作就是给一位不到10岁的阿戴列小姐授课。
有一天，简·爱去给费尔肥太太寄信，在半路遇到了从国外刚回来的罗彻斯特先生，他的马在冰上滑了蹄，把他从马上摔下来，简·爱扶他上了马。这就是主仆二人的第一次见面。在简·爱眼中，罗彻斯特有时候亲近，有时候疏远，是一个喜怒无常、令人琢磨不透的人。不过，罗彻斯特喜欢简·爱的直率和诚实，还经常和她聊天。简·爱对小阿戴列认真负责的授课令罗彻斯特很满意。他告诉简·爱，小阿戴列是一个法国舞女——他过去的情妇与别人的私生女，这个舞女骗他说是她与他的女儿，就把阿戴列交给他抚养。
在桑恩费尔得不断地发生令人费解的事情：一天晚上，简·爱被奇怪的笑声惊醒，发现罗彻斯特的卧室着火了，急忙冲进房间把火扑灭。后来她得知发出令人毛骨悚然的笑声的是一位住在三楼的女人。起初，她以为那个女人是一个叫葛米司·波儿的女裁缝。一天，罗彻斯特请了一大批朋友来家里玩。这些客人都是贵族，打扮阔气，傲慢无礼。他们以为简·爱是家里的仆人，很是瞧不起她。简·爱发现罗彻斯特与一位英格莱姆小姐打得火热，心里很不是滋味，因为她已经暗恋上了罗彻斯特。其实，罗彻斯特假装追求英格莱姆小姐，是为了试探简·爱对他的感情。他甚至还装扮成算命先生为简·爱看相，目的仍是想试探她。
就在这时，一位名叫马逊的陌生人，从西印度群岛远道而来拜访罗彻斯特。当天晚上，马逊就被三楼那个神秘女人刺伤在血泊中。罗彻斯特不敢声张，偷偷地请来医生为马逊包扎伤口，天一亮就把他秘密送走了。临走时，马逊再三叮嘱罗彻斯特要照顾好刺伤他的人，简·爱问那个人到底是谁，罗彻斯特始终不说。
有一天，里德太太的车夫突然来找简·爱，说她的舅母病危，活不了多久了，让她回去见最后一面。她回去后，里德太太非常后悔曾经做过的一切错事，向简·爱诚心认错，并交给她一封藏匿了3年的信。这封信是简·爱的叔父约翰·爱从马德拉寄来的，想把自己的遗产留给侄女简·爱。可是里德太太谎称简·爱因感染伤寒早死了。一番痛悔后，里德太太凄惨地死去。
简·爱回到了桑恩费尔得，罗彻斯特向她求婚。开始时，简·爱不敢相信罗彻斯特对她的爱情，经过一段时间的反复，简·爱终于答应了嫁给他。婚礼在附近的乡村教堂举行。
当婚礼仪式进行到一半时，马逊带着律师匆匆赶到，扬言婚礼不能进行。他拿出文件，当众揭发罗彻斯特曾在西印度群岛娶了他的妹妹白沙·马逊，而且，这个女人还活着，她就是那个被关在三楼的神秘女人，女裁缝葛米司·波儿只是她的看守。按照当时的英国法律，重婚是不被允许的。简·爱十分难过，悄悄离开了这个伤心地。
简·爱乘着马车到了北方一个偏僻的小县城，她身上只带了一点钱，又冷又饿，病倒在荒郊野外。幸好被当地一个牧师圣·约翰和他的两个妹妹收留。后来，简·爱改名为简·以利亚特，隐瞒了自己的历史，在一所为穷人子弟开办的学校中任教。圣·约翰是一个虔诚的教徒，决定去印度传教，希望简·爱成为他的妻子和助手，和他一同去传教。简·爱犹豫不决。
正在这时，圣·约翰收到律师的通知，被告知他的舅父约翰·爱已经去世，留给侄女简·爱一份两万英镑的遗产，可是她却失踪了。到这时，简·爱才知道圣·约翰是她的表兄，他的妹妹是她的表妹。最终，他们4人分享了遗产。
不久，罗彻斯特遭遇火灾的消息传到简·爱耳里，她马上赶回了桑恩费尔得。看到以前那个偌大的庄园已经在大火中变成了废墟。这场大火是罗彻斯特的疯妻白沙·马逊放的，后来，她也跳楼自杀了。而罗彻斯特为了救火受了重伤，失去了一只胳膊，而且双目失明。听到这个消息后，简·爱不顾一切赶到他居住的小村庄，向他表达了自己长久以来的思念之情。他们俩在经历了分分合合之后，终于幸福地生活在一起。
虽然罗彻斯特破产，变成了一无所有的穷光蛋，但他拥有了简·爱对他坚贞不渝的爱情，不再怨天尤人。最后，罗彻斯特的一只眼睛重见光明，简·爱也为他生下了一个活泼可爱的小男孩，一家人过着祥和平静的生活。