Fils de Gervaise Macquart et de son amant Lantier, le jeune Étienne Lantier s'est fait renvoyer de son travail pour avoir donné une gifle à son employeur. Chômeur, il part, dans le Nord de la France, à la recherche d’un nouvel emploi. Il se fait embaucher aux mines de Montsou et connaît des conditions de travail effroyables (pour écrire ce roman, Émile Zola s'est beaucoup documenté sur le travail dans les mines).

Il trouve à se loger dans une famille de mineurs, les Maheu, et tombe amoureux de la jeune Catherine. Mais celle-ci est la maîtresse d'un ouvrier brutal, Chaval, et bien qu'elle ne soit pas insensible à Étienne, elle se refuse à passer d'amant en amant.

Lorsque la Compagnie des Mines, arguant de la crise économique, décrète une baisse de salaire, il pousse les mineurs à la grève. Il parvient à vaincre leur résignation et à leur faire partager son rêve d'une société plus juste et plus égalitaire.

Lorsque la grève éclate, la Compagnie des Mines adopte une position très dure et refuse toute négociation. Affamés par des semaines de lutte, les mineurs durcissent leur mouvement. Les soldats rétablissent l'ordre, mais la grève continue. Lors d'un mouvement de rébellion, de nombreux mineurs défient les soldats qui se mettent à tirer sur les manifestants : Maheu, l'ouvrier chez qui Étienne avait pris pension, est tué.

Les mineurs se résignent à reprendre le travail. C'est alors que Souvarine, un ouvrier anarchiste, sabote la mine. De nombreux mineurs meurent dans l'effondrement de la mine. Étienne, Catherine et Chaval, son amant, sont bloqués dans la mine. Chaval provoque Étienne qui le tue. Il devient enfin l’amant de Catherine qui meurt dans ses bras avant l'arrivée des sauveteurs. Étienne sort vivant de cet enfer.

Il repart pour vivre à Paris où il veut consacrer ses efforts à l'organisation syndicale et politique des ouvriers pour améliorer leurs conditions. Il est persuadé que les ouvriers vaincront l'injustice. Malgré leur retour au travail, les ouvriers sont, eux aussi, conscients de l'injustice de la situation et de leur victoire prochaine.