Действие повести происходит на сталелитейном заводе в конце XIX — начале XX веков.
Дождливое августовское утро. Заводской гудок застаёт инженера Андрея Ильича Бобров, невысокого, худого человека с неяркой наружностью и приятной улыбкой, за чаем. В последнее время Андрей Ильич страдает бессонницей из-за давней привычки к морфию, с которой Бобров упорно борется. В семь часов Бобров отправляется на завод. Он не может смотреть на жизнь с практической точки зрения, как его коллеги-инженеры. Андрей Ильич питает отвращение к своей службе на заводе и инженерному делу, учиться которому его заставила мать.
Вскоре Боброву открывается панорама огромного сталелитейного завода.
Тысячи людей ... собрались сюда с разных концов земли, чтобы ... отдать свои силы, здоровье, ум и энергию за один только шаг вперёд промышленного прогресса.
Глядя на тяжёлый труд рабочих, Бобров словно сам испытывает их физические страдания, и ему становится стыдно за своё благополучие.
На заводе к Андрею Ильичу подходит сослуживец Станислав Ксаверьевич Свежевский, вечно заискивающий перед кем-то сплетник, который очень не нравится Боброву. Свежевский сообщает, что на завод приедет один из членов правления, миллионер Василий Терентьевич Квашнин для закладки новой доменной печи. Квашнин, огромный и толстый человек слывёт любителем красивых женщин.
Окончив рабочий день, Бобров отправляется в гости к семье Зиненок, состоящей из отца, матери и пятерых дочерей. Отец заведует складом на заводе и находится под каблуком у жены Анны Афанасьевны. Самая прелестная из сестёр Зиненок — Нина, любимица семьи, совершенно не похожая на массивных сестёр с грубоватыми, вульгарными лицами. Девушка обладает изящной, аристократичной внешностью, и родители возлагают на неё большие надежды. Из-за Нины Андрей Ильич часто бывает у Зиненок, хотя инженера и оскорбляют их мещанские вкусы и шаблонные разговоры.
В этот вечер Боброву удаётся остаться с Ниной наедине. Он всё больше склоняется к мысли о женитьбе и уверен, что Нина разделяет его чувства. В гостиной разговаривают о Квашнине. Анна Афанасьевна собирается вести своих девочек на вокзал, где состоится торжественная встреча. Сердце Боброва холодеет и сжимается. Он незаметно уходит.
Дома Бобров застаёт своего хорошего друга, доктора Гольдберга. Он искренне любит этого кроткого еврея за его разносторонний ум и страсть к отвлечённым спорам. Такой спор начинается и теперь. Бобров считает свой труд бесполезным, бесцельным.
Двое суток работы пожирают целого человека. ... Медные господа, Молох и Дагон, покраснели бы от стыда и от обиды перед теми цифрами, что я сейчас привёл...
Гольдберг возражает, что своим трудом инженер двигает вперёд прогресс. Бобров же сравнивает завод с древним богом Молохом, требующим человеческой крови. Охваченный жалостью и страхом, доктор укладывает возбуждённого спором Боброва в постель, и долго сидит рядом, утешая и успокаивая.
На другой день всё правление завода во главе с директором Сергеем Валерьяновичем Шелковниковым встречает Квашнина. Немногие знают, что Шелковников — директор только на бумаге. В действительности делами управляет бельгийский инженер Андреа, полуполяк-полушвед по национальности. Присутствует на встрече и семейство Зиненок. Андрею Ильичу стыдно за их бестактный приезд, но он рад увидеть Нину.
В его больной, издёрганной душе вдруг зажглось нестерпимое желание нежной, благоухающей девической любви, жажда привычной и успокоительной женской ласки.
На несколько минут Бобров остаётся с Ниной наедине, но признаться ей в своих чувствах снова не может. Его смущает двойственность в характере Нины, когда из нежной, утончённой девушки она вдруг превращается в провинциальную барышню с шаблонным набором фраз. Нина осознаёт, что она продукт той среды, в которой выросла, но бороться со своей обыденностью не может и чувствует её только во время общения с Бобровым, которым восхищается. Девушке кажется, что она искренна, но это лишь потребность говорить Боброву приятное.
Тем временем из-за поворота железной дороги появляется курьерский поезд. Квашнин, один из акционеров железной дороги, ездит в собственном вагоне. Из окна вагона Квашнин замечает Нину и заинтересовывается ею.
Квашнин ... стоял за стеклянной стеной ... с широко расставленными ногами и брезгливой миной на лице, похожий на японского идола грубой работы.
Встречающие смотрят на Квашнина с подобострастием, почти с испугом. Это же выражение Бобров с горечью замечает и на лице Нины.
Через четыре дня происходит закладка новой домны и молебен, на котором присутствуют почти три тысячи рабочих. Завтра кого-то из них сожрёт ненасытный Молох. От этой мысли по спине Андрея Ильича пробегает холодная волна нервного возбуждения.
После молебна акционерам показывают все цеха. Затем все собираются в сердце завода — отделении паровых котлов. Шелковников уводит гостей на торжественный обед, а Бобров остаётся около котлов и смотрит на тяжёлую работу кочегаров. Ему кажется, что они кормят ненасытное, прожорливое чудище. Подошедшему доктору Гольдбергу Бобров рассказывает, как легко уничтожить этого Молоха — достаточно пустить в раскалённый котёл холодную воду. Андрей Ильич шутит, но голос его серьёзен, а взгляд суров и печален.
Квашнин сближается с семейством Зиненок. По отношению к девицам он ведёт себя, как добрый дядюшка осыпает их дорогими подарками. Постоянным гостем в доме Зиненок становится и карьерист Свежевский, которого Квашнин молча терпит. Сплетни о том, что Квашнин ухаживает за Ниной, доходят до Боброва, но его волнует только репутация девушки. Ревность чужда доверчивой натуре Андрея Ильича.
Боброва неудержимо тянет к Нине, но стесняет присутствие Квашнина. Несмотря на это Андрей Ильич принимает от Нины приглашение на шикарный пикник, Который Квашнин устраивает для девушки.
К месту пикника многочисленных гостей отвозит поезд, обильно украшенный цветами. С утра на вокзале собираются жёны, сёстры и матери рабочих, чтобы увидеть «рыжего и толстого начальника». Они просят Квашнина утеплить их бараки и поставить печи для приготовления еды. Квашнин уверенно обещает исполнить их просьбу, а затем велит Шелковникову сложить у бараков два воза кирпичей — пусть любуются.
Нужно уметь объясняться с этим народом. Вы можете обещать им всё что угодно — алюминиевые жилища, восьмичасовой рабочий день и бифштексы на завтрак, — но делайте это очень уверенно.
Андрея Ильича смущает поведение Нины — девушка даже не смотрит на него, хотя накануне была очень ласкова с инженером. Бобров начинает понимать, что Анна Афанасьевна не одобряет их отношений, но решает поехать на пикник и добиться от Нины ответа.
Пикник оказался настоящим балом. Квашнин велел построить на лесной поляне павильон, накрыть в нём столы и нанять оркестр. Бобров танцевать не любит, но всё же решает пригласить Нину на кадриль, чтобы во время танца объясниться с ней. Оказывается, что все танцы у Нины расписаны. Бобровым овладевает тупая и равнодушная тоска, но надежды он ещё не теряет.
Темнеет. Павильон и площадка освещаются разноцветными лампочками и танцы продолжаются. Бобров ухитряется остаться с Ниной наедине. Сначала девушка пытается избежать разговора, но потом признаётся, что это воля её матери. Тут же является Анна Афанасьевна и уводит дочь за руку. По приказу матери Нина приглашает на танец Квашнина, затем начинается ужин.
Бобров продолжал стоять на том самом месте, где его покинула Нина. Чувства унижения, обиды и безнадёжной, отчаянной тоски попеременно терзали его.
Доктор Гольдберг увлекает Андрея Ильича за стол. Соседом Боброва оказывается Андреа. Он пьян. Только полгода спустя стало известно, что этот трудолюбивый, талантливый и эрудированный человек каждый вечер напивается в одиночестве до потери сознания. Бобров тоже решает выпить коньяку, но ему становилось ещё тоскливее.
Квашнин произносит напыщенную речь, а затем объявляет о помолвке Нины и Свежевского. Увидев искажённое страданием лицо Боброва, Андреа произносит ироничный тост, в котором поздравил Свежевского с назначением в Петербург на пост управляющего делами правления общества. Это назначение — свадебный подарок от Квашнина.
Пикник прерывает десятник с известием о беспорядках на заводе. Начинается паника и давка. Бобров замечает зарево над заводскими трубами, и в нём поднимается волна торжествующего злорадства. Тост Андреа объясняет Андрею Ильичу и холодную сдержанность Нины, и негодование её мамаши, и близость Свежевского к Квашнину.
Бобров едет к заводу. Там горит лесной склад, а у плотины четырёхугольного заводского пруда кипит чёрная толпа рабочих. В Боброва попадает брошенный кем-то камень, из раны на виске течёт кровь. Заблудившись в толпе, он и теряет сознание. Очнувшись от обморока, Бобров обнаруживает, что находится возле завода, и идёт к доменным печам.
Бобров бродит по опустевшему заводу и говорит сам с собою. Он чувствует, что ему надо сделать что-то большое и важное, но что именно — никак не может вспомнить. Андрей Ильич спускается в кочегарную яму и начинает бросать уголь в оба топочных отверстия.
Он смотрел на огромное тело котла, начинавшего гудеть и освещаться огненными отблесками, и оно казалось ему всё более живым и ненавистным.
Наконец всё готово, осталось только повернуть маленький вентиль, но непривычная работа утомляет Боброва, и этого последнего движения он не делает.
Утром Андрей Ильич приходит в заводскую больницу. Вид у него ужасный. Он умоляет Гольдберга вколоть ему морфия. Отговорить его от этого рокового шага доктору не удаётся. Гольдберг делает укол. Бобров забывается со сладкой улыбкой на лице, а доктор осторожно обмывает его голову.
