Cuando a la casa de campo del terrateniente Nikolai Kirsánov llega su hijo Arkadi, recién licenciado en la Universidad, con su amigo Yevguieni Bazárov, comienza a perfilarse en seguida el conflicto entre las viejas y las nuevas generaciones. Bazárov es un joven médico que tan sólo cree en la realidad de las ciencias experimentales: un nihilista, como lo define el autor, con un término que luego alcanzaría mucha fortuna.
Sus ideas tienen el poder de perturbar al bueno de Kirsánov y de irritar a su hermano, el escéptico y elegante Pável. En una ciudad vecina los dos jóvenes encuentran a la guapa viuda Anna Odíntsova y Bazárov experimenta hacia ella una pasión que se hace desesperada cuando ella, aun sintiéndose también atraída por él, le hace comprender que no quiere que ningún imprevisto perturbe su apacible existencia.
Después de un duelo con Pável, Bazárov se refugia en la hacienda de sus padres, que sienten una fiel admiración por él, y poco después, mientras practica una autopsia, contrae una infección mortal que no quiere curarse, prefiriendo dejarse morir. Anna Odíntsova, que ha acudido a su lado, lo asiste en sus últimos momentos con compasión pero sin amor.