Поэма начинается описанием московского бала. Гости съехались, пожилые дамы в пышных уборах сидят около стен и смотрят на толпу с «тупым вниманием». Вельможи в лентах и звёздах сидят за картами и иногда приходят взглянуть на танцующих. Молодые красавицы кружатся, «Гусар крутит свои усы,/ Писатель чопорно острится». Вдруг все смутились; посыпались вопросы. Княгиня Нина вдруг уехала с бала. «В кадрили весело вертясь,/ Вдруг помертвела! — Что причиной?/ Ах, Боже мой! Скажите, князь,/ Скажите, что с княгиней Ниной,/ Женою вашею?» — «Бог весть», — отвечает с супружеским равнодушием князь, занятый своим бостоном. Поэт отвечает вместо князя. Ответ и составляет поэму.
О черноглазой красавице княгине Нине много злословят, и не без причины: дом ее ещё недавно был наполнен и записными волокитами, и миловидными юношами, соблазнительные связи сменяли одна другую; к истинной любви Нина, кажется, не способна: «В ней жар упившейся вакханки,/ Горячки жар — не жар любви». В своих любовниках она видит не их самих, но «своенравный лик», созданный в ее мечтах; очарование проходит, и она оставляет их холодно и без сожаления.
Но недавно жизнь Нины изменилась: «посланник рока ей предстал».
Арсений недавно вернулся из чужих краёв. В нем нет изнеженной красоты обычных посетителей дома Нины; на его лице следы тяжёлого опыта, в его глазах «беспечность мрачная», на губах не улыбка, а усмешка. В разговорах Арсений обнаруживает знание людей, его шутки лукавы и остры, он разборчиво судит об искусстве; он сдержан и внешне холоден, но видно, что он способен испытывать сильные чувства.
Достаточно опытный, Арсений не сразу поддаётся обаянию Нины, хотя та и употребляет все известные ей средства, чтобы привлечь его; наконец «всемогущее мгновенье» сближает их. Нина «полна блаженства жизни новой»; но Арсений уже через два-три дня опять таков, как прежде: суровый, унылый и рассеянный. Все попытки Нины развлечь его бесполезны.
Наконец она требует объяснений: «Скажи, за что твоё презренье?» Нина боится, что Арсения отталкивает мысль о ее бурном прошлом; воспоминания тяжелы и ей самой. Она просит Арсения бежать с нею — хотя бы в Италию, которую он так любит — и там, в безвестности и спокойствии, провести остаток жизни. Арсений молчит, и Нина не может не заметить «упорного холода» его души; отчаявшаяся Нина плачет и называет свою несчастную любовь казнью свыше за грехи. Тут уверениями в любви Арсений на время успокаивает Нину.
На следующий вечер любовники мирно сидят в доме Нины; Нина дремлет, Арсений в задумчивости что-то небрежно рисует на визитной карточке и вдруг нечаянно восклицает: «Как похож!» Нина уверена, что Арсений рисовал ее портрет; смотрит — и видит женщину, вовсе на неё не похожую: «жеманная девчонка/ Со сладкой глупостью в глазах,/ В кудрях мохнатых, как болонка,/ С улыбкой сонной на устах!» Сначала Нина гордо заявляет, что не верит, чтобы такая могла быть соперницей для неё; но ревность мучает ее: лицо мертвенно бледно и покрылось холодным потом, она чуть дышит, губы посинели, и на «долгое мгновенье» она почти теряет дар речи. Наконец Нина умоляет Арсения рассказать ей все, признается, что ревность убивает ее, и говорит, между прочим, что у неё есть кольцо с ядом — талисман Востока.
Арсений берет Нину за руку и рассказывает, что у него была невеста Ольга, голубоглазая и кудрявая; он рос с ней вместе. После помолвки Арсений ввёл в дом Ольги своего друга и вскоре приревновал к нему; на укоризны Арсения Ольга отвечает «детским смехом»; взбешённый Арсений оставляет ее, затевает ссору с соперником, они стреляются, Арсений тяжело ранен. Выздоровев, Арсений уезжает за границу. Впервые утешиться, по его словам, он смог только с Ниной.
На исповедь Арсения Нина не отвечает ничего; видно только, что она измучена.
Ещё несколько недель прошли в размолвках и «несчастливых» примирениях. Однажды — Арсений не был у Нины уже несколько дней — Нине принесли письмо, в нем Арсений прощался с ней: он встретил Ольгу и понял, что его ревность была «неправой и смешною».
Нина не выезжает и никого не принимает, отказывается от пищи и «недвижная, немая,/ Сидит и с места одного/ Не сводит взора своего». Вдруг к ней приходит муж: смущённый странным поведением Нины, он упрекает ее за «причуды» и зовёт на бал, где, между прочим, должны быть молодые — Арсений с Ольгой. «Странно оживясь», Нина соглашается, принимается за давно забытые наряды и, видя, как она подурнела, решается впервые нарумяниться, чтобы не дать молодой сопернице торжествовать над нею. Однако выдержать бал у неё не было силы: ей стало дурно, и она уезжает домой.
Глубокая ночь. В спальне Нины слабо горит лампада перед иконой. «Кругом глубокий, мёртвый сон!» Княгиня сидит «недвижима», в бальном наряде. Появляется старая няня Нины, поправляет лампаду, «и свет нежданный и живой/ Вдруг озаряет весь покой». Помолившись, няня собирается уходить, вдруг замечает Нину и начинает жалеть и упрекать ее: «И что в судьбе твоей худого?
Поэма кончается сатирическим описанием пышных похорон: к дому князя съезжается одна карета за другою; важное молчание толпы сменяется шумным говором, и сам вдовец вскоре уже занят «жарким богословским преньем» с каким-то ханжой. Нину хоронят мирно, как христианку: о ее самоубийстве свет не узнал. Поэт, который обедал у неё по четвергам, лишённый обедов, почтил ее память стишками; их напечатали в «Дамском журнале».