Именно этот жанр, характерный для литературы XVIII в., выбирает Гете для своего произведения, действие же происходит в одном из небольших немецких городков в конце XVIII в. Роман состоит из двух частей — это письма самого Вертера и дополнения к ним под заголовком «От издателя к читателю». Письма Вертера адресованы его другу Вильгельму, в них автор стремится не столько описать события жизни, сколько передать свои чувства, которые вызывает у него окружающий мир.
Вертер, молодой человек из небогатой семьи, образованный, склонный к живописи и поэзии, поселяется в небольшом городке, чтобы побыть в одиночестве. Он наслаждается природой, общается с простыми людьми, читает своего любимого Гомера, рисует. На загородном балу молодёжи он знакомится с Шарлоттой С. и влюбляется в неё без памяти. Лотта, так зовут девушку близкие знакомые, — старшая дочь княжеского амтмана, всего в их семье девять детей. Мать у них умерла, и Шарлотта, несмотря на свою молодость, сумела заменить её своим братьям и сёстрам. Она не только внешне привлекательна, но и обладает самостоятельностью суждений. Уже в первый день знакомства у Вертера с Лоттой обнаруживается совпадение вкусов, они легко понимают друг друга.
С этого времени молодой человек ежедневно проводит большую часть времени в доме амтмана, который находится в часе ходьбы от города. Вместе с Лоттой он посещает больного пастора, ездит ухаживать за больной дамой в городе. Каждая минута, проведённая вблизи неё, доставляет Вертеру наслаждение. Но любовь юноши с самого начала обречена на страдания, потому что у Лотты есть жених, Альберт, который поехал устраиваться на солидную должность.
Приезжает Альберт, и, хотя он относится к Вертеру приветливо и деликатно скрывает проявления своего чувства к Лотте, влюблённый юноша ревнует её к нему. Альберт сдержан, разумен, он считает Вертера человеком незаурядным и прощает ему его беспокойный нрав. Вертеру же тяжело присутствие третьего лица при свиданиях с Шарлоттой, он впадает то в безудержное веселье, то в мрачные настроения.
Однажды, чтобы немного отвлечься, Вертер собирается верхом в горы и просит у Альберта одолжить ему в дорогу пистолеты. Альберт соглашается, но предупреждает, что они не заряжены. Вертер берет один пистолет и прикладывает ко лбу. Эта безобидная шутка переходит в серьёзный спор между молодыми людьми о человеке, его страстях и разуме. Вертер рассказывает историю о девушке, покинутой возлюбленным и бросившейся в реку, так как без него жизнь для неё потеряла всякий смысл. Альберт считает этот поступок «глупым», он осуждает человека, который, увлекаемый страстями, теряет способность рассуждать. Вертеру, напротив, претит излишняя разумность.
На день рождения Вертер получает в подарок от Альберта свёрток: в нем бант с платья Лотты, в котором он увидел её впервые. Молодой человек страдает, он понимает, что ему необходимо заняться делом, уехать, но все время откладывает момент расставания. Накануне отъезда он приходит к Лотте. Они идут в их любимую беседку в саду. Вертер ничего не говорит о предстоящей разлуке, но девушка, словно предчувствуя её, заводит разговор о смерти и о том, что последует за этим. Она вспоминает свою мать, последние минуты перед расставанием с ней. Взволнованный её рассказом Вертер тем не менее находит в себе силы покинуть Лотту.
Молодой человек уезжает в другой город, он становится чиновником при посланнике. Посланник придирчив, педантичен и глуп, но Вертер подружился с графом фон К. и старается в беседах с ним скрасить своё одиночество. В этом городке, как оказывается, очень сильны сословные предрассудки, и молодому человеку то и дело указывают на его происхождение.
Вертер знакомится с девицей Б. , которая ему отдалённо напоминает несравненную Шарлотту. С ней он часто беседует о своей прежней жизни, в том числе рассказывает ей и о Лотте. Окружающее общество досаждает Вертеру, и его отношения с посланником делаются все хуже. Дело кончается тем, что посланник жалуется на него министру, тот же, как человек деликатный, пишет юноше письмо, в котором выговаривает ему за чрезмерную обидчивость и пытается направить его сумасбродные идеи в то русло, где они найдут себе верное применение.
Вертер на время примиряется со своим положением, но тут происходит «неприятность», которая заставляет его покинуть службу и город. Он был с визитом у графа фон К., засиделся, в это время начали съезжаться гости. В городке же этом не принято было, чтобы в дворянском обществе появлялся человек низкого сословия. Вертер не сразу сообразил, что происходит, к тому же, увидев знакомую девицу Б. , он разговорился с ней, и только когда все стали коситься на него, а его собеседница с трудом могла поддержать беседу, молодой человек поспешно удалился. На следующий же день по всему городу пошли сплетни, что граф фон К. выгнал Вертера из своего дома. Не желая ждать, когда его попросят покинуть службу, юноша подаёт прошение об отставке и уезжает.
Сначала Вертер едет в родные места и предаётся сладостным воспоминаниям детства, потом принимает приглашение князя и едет в его владения, но здесь он чувствует себя не на месте. Наконец, не в силах более переносить разлуку, он возвращается в город, где живёт Шарлотта. За это время она стала женой Альберта. Молодые люди счастливы. Появление Вертера вносит разлад в их семейную жизнь. Лотта сочувствует влюблённому юноше, но и она не в силах видеть его муки. Вертер же мечется, он часто мечтает заснуть и уже больше не просыпаться, или ему хочется совершить грех, а потом искупить его.
Однажды, гуляя по окрестностям городка, Вертер встречает сумасшедшего Генриха, собирающего букет цветов для любимой. Позднее он узнает, что Генрих был писцом у отца Лотты, влюбился в девушку, и любовь свела его с ума. Вертер чувствует, что образ Лотты преследует его и у него не хватает сил положить конец страданиям. На этом письма молодого человека обрываются, и о его дальнейшей судьбе мы узнаем уже от издателя.
Любовь к Лотте делает Вертера невыносимым для окружающих. С другой стороны, постепенно в душе молодого человека все более укрепляется решение покинуть мир, ибо просто уйти от возлюбленной он не в силах. Однажды он застаёт Лотту, перебирающую подарки родным накануне Рождества. Она обращается к нему с просьбой прийти к ним в следующий раз не раньше сочельника. Для Вертера это означает, что его лишают последней радости в жизни. Тем не менее на следующий день он все же отправляется к Шарлотте, вместе они читают отрывок из перевода Вертера песен Оссиана. В порыве неясных чувств юноша теряет контроль над собой и приближается к Лотте, за что та просит его покинуть её.
Вернувшись домой, Вертер приводит в порядок свои дела, пишет прощальное письмо своей возлюбленной, отсылает слугу с запиской к Альберту за пистолетами. Ровно в полночь в комнате Вертера раздаётся выстрел. Утром слуга находит молодого человека, ещё дышащего, на полу, приходит лекарь, но уже поздно. Альберт и Лотта тяжело переживают смерть Вертера. Хоронят его недалеко от города, на том месте, которое он выбрал для себя сам.
