Poema en 46 cantos, en octavas
La acción comprende tres temas principales: la guerra de Carlomagno contra Agramante y el amor de Orlando por la bellísima Angélica y su locura al verla enamorada de otro; los amores de Ruggiero y Bradamante, de los que descenderá la casa de Este.
La acción del poema da comienzo allí donde se interrumpe el Orlando enamorado de Boiardo: Orlando ha vuelto con la hermosa Angélica de Oriente y no tardan en surgir las disputas de amor por ella con Rinaldo. Carlomagno, para evitar discordias, la confía a Namo, duque de Baviera, prometiéndola a quien se muestre más valeroso contra los sarracenos. Pero los cristianos son derrotados y Angélica aprovecha la ocasión para huir. Todos los protagonistas toman caminos distintos y la acción adopta así tres líneas de desarrollo diferentes: las aventuras de Angélica, las de Orlando y Ruggiero, y la guerra del asedio de París como telón de fondo.
Prosiguiendo su huida, Angélica encuentra en su camino a muchos enamorados que se la disputan, a los que ella engaña y de los que se sirve para huir de uno a otro (Rinaldo, Ferraú, Sacripante y hasta un ermitaño). Mediante un encantamiento, el ermitaño induce a Rinaldo a ir en Busca de Angélica a París, ciudad a la que llega mientras Carlomagno espera ser asediado por los moros. Pero Angélica, tras ser capturada por unos corsarios, es llevada a la Isla del Llanto y expuesta a la Orea marina, de la que es salvada por Ruggiero gracias a un anillo mágico.
Las aventuras de Ruggiero y de Bradamante forman un paralelo en sentido inverso a las de Orlando y Angélica; Bradamante, ayudado por la buena maga Melissa, va inútilmente en busca de él, inconsciente instrumento de su destino, así como Angélica escapa a su desesperado amante; pero de continuo los dos enamorados son separados; vuelven a encontrarse después que Astolfo ha hecho derrumbarse el castillo encantado; son pronto separados por nuevas aventuras: Bradamante desaparece en la persecución del traidor Pinabello; Ruggiero, después de varias vicisitudes, se irá con Marfisa; Rodomonte y otros sarracenos acuden en ayuda de Agramante, a quien han jurado fidelidad.
Mientras tanto Orlando, después de la derrota de los Pirineos, se ha vuelto a poner en busca de Angélica y en su vano errabundeo pasa de aventura en aventura, cayendo prisionero en el castillo del mago Atlante, que éste ha construido para obsequiar, con la flor de la caballería, a su querido Ruggiero, dando a cada cual la ilusión de que allí se encuentra su ideal; pero llega allí Angélica, la cual, en posesión del anillo mágico que destruye toda magia, revela a los caballeros su ilusión y los libera. Angélica roba el yelmo de Orlando, mientras éste, tras causar estragos en dos escuadras sarracenas, encuentra una cueva con una vieja y una muchacha dentro de ella. Esta última es la sarracena Isabela, enamorada del cristiano Zerbino, que había sido apresada por los ladrones. Orlando da muerte a los ladrones y libera a Isabela. Mientras tanto el rey Agramante pone sitio a París, distinguiéndose en el ataque a la ciudad por sus prodigiosas hazañas el sarraceno Rodomonte. Este, tras entrar en París, causa estragos en la ciudad.
Rinaldo presenta batalla con sus aliados en campo abierto a Agramante; dentro de París Carlomagno ataca con sus paladines a Rodomonte, que presenta una denodada resistencia. Rinaldo da muerte a Dardinello: durante la noche dos súbditos de Dardinello, Cloridano y Medoro, entran en el campamento cristiano para recuperar los restos de su señor. Sorprendidos sin embargo por los cristianos, huyen a una selva donde, tras ser alcanzados, Medoro es herido y Cloridano muerto. Angélica encuentra a Medoro, lo cuida y se enamora de él, y luego juntos emprenden viaje hacia Catay, país natal de Angélica, de cuyo reino Medoro obtendrá la corona.
Un día Orlando llega a la selva y a la cueva que había hospedado a Angélica y Medoro durante su dulce idilio; los nombres de los dos enamorados, grabados de mil maneras en la corteza de los árboles y en la roca, le revelan de pronto lo que ha sucedido, y le torturan los celos, que se convierten en alucinación, y el más juicioso de los paladines no resiste tanto dolor, pierde la razón y se torna furioso. Orlando, presa de la locura, corre desnudo por Francia y por España, ve redobladas sus fuerzas, lleva a cabo las hazañas y destrucciones más increíbles. Luego de cruzar a nado el estrecho de Gibraltar, pasa a África.
Pero el Altísimo se apiada de él y tocará a Astolfo, el menos heroico de los paladines, la suerte de ser mediador de la gracia divina. Astolfo, siempre ayudado por una fortuna que le proviene más de fuerzas mágicas que de su valentía, pasa también a Africa y es conducido por el Hipogrifo a la cima de una montaña, el Paraíso Terrenal. Allí el apóstol san Juan le informa de la locura de Orlando, y con él, en el carro de Elías, sube a la Luna, donde, en un valle , ve amasado todo lo que se ha perdido en la Tierra, y en una gran redoma se halla recogido el juicio que había perdido el héroe. Cargado con aquel juicio, Astolfo regresa en el carro de Elías a la Tierra y lleva a cabo otras gestas prodigiosas por toda Africa. En tanto tiene lugar una batalla entre sarracenos y cristianos, Astolfo se ha creado, con un nuevo portento, una flota.
Mientras espera el viento favorable, llega la nave en la que están todos los prisioneros de Rodomonte, a los que Astolfo logra liberar. Pero he aquí que llega el loco Orlando, que es capturado, atado por un grupo de caballeros y obligado a aspirar de la redoma el juicio perdido, y la curación se efectúa. Comienza la redención para Orlando; derrotados en Arlés y en Bizarta, los sarracenos se refugian en una isla desierta, Lipadusa, desde donde Agramante manda un último desafío a los cristianos proponiendo decidir la guerra con un duelo de tres contra tres. Gradasso y Sobrino se ponen de parte del rey sarraceno; Orlando, Oliviero y Brandimarte recogen el desafío por parte de los cristianos, y vencen, aunque el triunfo es amargado por la muerte de Brandimarte y la desesperada angustia de su dulce Flordiligi.
Rinaldo, que sufre demasiado por amor de Angélica, encuentra el camino de las fuentes de las Ardenas (-> Orlando enamorado), bebe de la fuente del odio y se libera de su pasión. Vuelven todos a Provenza, también Astolfo que, una vez llegado, pone en libertad al Hipogrifo. Mientras tanto Bradamente ha sido prometida por esposa a Leone, hijo del emperador de Constantinopla. Enterado de ello Ruggiero, combate junto a los búlgaros contra los griegos, pero es hecho prisionero por traición. Leone, admirado de su fuerza, le salva de una muerte segura.
Entre los dos nace un pacto de fraternidad, y cuando se sabe que el rey Carlomagno concederá a Bradamente a quien sea capaz de ganarla en combate, Ruggiero, a instancias de Leone, ignorando el amor que une al caballero con la guerrera, acepta combatir con el fin de conquistar a la joven para su amigo. Vence, en efecto, y acto seguido, desesperado, huye a una selva donde espera la muerte. Llega la maga Melissa, entera a Leone de la verdad, le convence de que debe renunciar, y por fin Bradamante y Ruggiero se casan. Estamos en el último episodio: para turbar la boda irrumpe el último de los grandes guerreros sarracenos, Rodomonte, que acusa a Ruggiero de felonía; un último duelo —y uno de los más trágicos— y la muerte de Rodomonte pone fin al poema.