U romanu se govori o danu 16. lipnja 1904. iz života dublinskog Židova, trideset i osam godina, Leopolda Blooma i dvadesetdvogodišnjeg Stephena Dedalusa.
Tri dijela goleme knjige, podijeljene u osamnaest epizoda, prema autoru bi se trebale odnositi na Homerovu Odiseju (Ulysses je latinski transkript imena njegovog glavnog junaka). Ali ta je povezanost s starogrčkim epom vrlo relativna i, naprotiv, suprotno: u dugom se romanu ne događa ništa bitno.
Prizor - glavni grad Irske, grad Dublin - autor je potvrdio doslovno na karti i direktoriju. Vrijeme - prema kronometru, ponekad ipak zaustavlja.
Prvi dio uključuje tri epizode. U osam ujutro, Bull Mulligan, koji s Daedalusom iznajmljuje kuću s Martellom u kuli, probudi svog prijatelja, koji je krajnje nesretan što je njihov treći susjed Haines, noću gađajući, pucao iz sna iz pištolja. Kukavičkom i dirljivom Daedalu to se zapravo ne sviđa. Njegova je majka nedavno umrla od raka jetre, s kojom je bio u teškim odnosima s njom tijekom života, a uvrijedila ga je duhovitost Mulligan zbog nepoštivanja izraza prema njoj. Njihov se razgovor vrti oko teme potrage za sinom njegovog oca, neprestano se dotičući primjera Hamleta, Isusa Krista i Telemaha, sina Ulyssa. Ista tema nastaje i na satu povijesti, koju Steven daje dva sata kasnije u školi u kojoj radi honorarno, a u razgovoru s ravnateljem traži od mladića da kaže svojim poznanicima u redakciji novina svoju dugogodišnju bilješku o epidemiji bolesti stopala i usta. Nakon lekcije, Stephen mentalno šeta morskom obalom.
Istog jutra počinju „lutanja“ malog reklamnog agenta Leopolda Blooma. Središnji i najveći dio romana, koji se sastoji od dvanaest epizoda, započinje doručkom - svinjskim bubregom, koji je prije toga kupio u mesari Dlugach, gdje uzima prospekt uzornog uzgajališta u Palestini, gradeći razne projekte na ovom skupu. Dva pisma ga čekaju kod kuće. Prva je od kćeri Millie, odnosno Merion, kojoj se jučer napunilo petnaest godina i koja već radi kao pomoćni fotograf u Mollingaru. I drugo pismo upućeno supruzi Molly, koncertnoj pjevačici, od njenog impresaria Buyana (ili Hugh E.) Boylana, u kojem izvještava da će je nazvati u četiri popodne.
Nakon doručka - posjet WC-u s časopisom u ruci. U jedanaest godina Bloom mora biti na sprovodu svog školskog prijatelja, a on napusti kuću sat vremena prije da radi razne sitnice. Konkretno, on prima pismo poštom od izvjesne Marthe Clifford, koja se odazvala potrazi novina za tajnicom koju su mu dali u čisto ljubazne svrhe. Martha je odgovorila na njegovu ljubavnu poruku i čak piše da sanja o sastanku. O tome što Bloom ima sve vrste ženskih fantazija. Vrijeme je, međutim, na groblju.
U pogrebnoj kočiji, Bloom se vozi zajedno s ostalim sućutima, uključujući Stephenova oca, Šimuna Daedalusa. Govorimo o svim stvarima, uključujući buduću turneju Bloomove supruge i njegovog oca, koji je u svoje vrijeme počinio samoubistvo. Nakon pogrebne ceremonije, Bloom odlazi u novine, za koje se oglašava kao agent. Tamo upoznaje istu tvrtku koja je bila na groblju, plus profesora McHugha, upotrijebljenog odvjetnika O'Molla i urednika Milesa Crawforda. Bloom odlazi, dolazi. U njegovoj odsutnosti, uredništvo je Stephen Daedalus, koji je donio bilješku ravnatelja škole i nakon mnoštva pozvao sve u pub. Urednik se zadržao, Bloom se vratio u to vrijeme i sva iritacija Crawforda pala je na njega.
Zbunjen, Bloom napušta redakciju i luta gradom, postupno počinje osjećati glad i sve više razmišlja o hrani.Ili razmijeni neku riječ sa svojim poznanikom, zatim se divi ludanu i konačno krene u konobu Davyja Burna, gdje jedan od redovnih članova kafane obavještava vlasnika taverne o Bloomovom slobodnom zidarstvu.
U dva sata popodne, Stephen Daedalus brani svoju verziju Shakespearove biografije i ličnosti u knjižnici pred najpametnijim ljudima Dublina, na primjer, činjenicu da je igrao i smatrao se sjenom Hamletovog oca. Unatoč originalnosti i želji da se razumijemo, on i dalje ostaje izvidnik među publikom: ni njegove pjesme nisu objavljene u zbirci mladih pjesnika, niti su pozvane na večer, za razliku od svog prijatelja Mailayhe (ili Bika) Mulligana, koji je također ovdje. I već uvrijeđen, Stephen dobiva nove razloge za svoje uvrede. Bloom također posjećuje knjižnicu, gotovo se sastajući sa Stevenom.
Po podne, a građani se bave svojim poslom. Bloomovi prijatelji razgovaraju o radostima njegove supruge, Leopold Bloom sam prelazi mazohističke knjige, birajući jednu od njih. Buyan Boylan šalje vino i voće glasniku na određenu adresu. Stephen upoznaje svoju sestru, nedavno rastavljenu s ocem.
Bloom iz pisma zna da je za četvoricu njegove supruge Molly zakazan sastanak s Buyanom Boylanom. Sumnja u njihovu ljubavnu vezu, koja zapravo i postoji. Upoznavši Boylana, Bloom ga potajno prati do restorana Ormond na rivi, usput, tamo večera sa svojim poznanikom, sluša glazbu, a zatim saznaje da Boylan odlazi u kolicima. Ljubomora, tajna želja izdaje njegove supruge s drugim muškarcem, ovom "Penelopom", koja udovoljava svima, njoj i njihovom zadovoljstvu - sve to preplavljuje Bloomovu dušu na pozadini uzbudljive glazbe. Zamišljajući što se događa u njegovoj kući u njegovoj odsutnosti, on piše Martu pismo odgovora, odbijajući je odmah upoznati i uživati u samoj igri, što donosi zadovoljstvo. U pet sati irski domoljubi okupljaju se u pubu Barneya Kearnana i razgovaraju o trenutnim stvarima - svojoj i svojoj siromašnoj, potlačenoj engleskoj i židovskoj zemlji. U potrazi za Martinom Cannigemom o osiguranju Dignama zakopanog ujutro, Bloom također traži ovdje. Pijejući, domoljubi raspravljaju, udarajući na Židov Bloom, koji posebno ne podržava njihov ekstremizam protiv Britanaca. Slučaj završava antisemitskim trikom koji mu je upućen: kad Bloom uđe u kočiju, bacaju mu praznu limenku.
U osam sati Bloom je na plaži uz more, gdje masturbira, gledajući jednu od tri mlade djevojke, Gertie MacDowell, koja, osjećajući njegovo zanimanje, kao da slučajno pokazuje svoje donje rublje i druge tajne čari. Kad odlazi sa svojim prijateljima, Bloom otkriva njezinu natučenost. Tada ispada da mu se sat zaustavio u pola pet. Je li to onda, misli Bloom, kad je Boylan "zakrpio" svoju ženu?
Bloom nema želju upoznati svoju ženu. U deset navečer našao se u skloništu za radne žene doktora Horna, gdje jedna od majki s mnogo djece već treći dan nije mogla riješiti sljedeću bebu. Ulaskom tamo, Bloom otkriva društvo ispijanih i nasmijanih mladića, među kojima je i Stephen Daedalus. Leopold pije i razgovara s njima. Vrijedno je napomenuti da roman "Ulysses" nije lako čitati i prepričavati, jer je napisan u žanru struje svijesti. U istom poglavlju autor također oponaša različite književne stilove, počevši od najstarijeg i završavajući s najmodernijim. Među mladima je i bik Mulligan. Zavodnički razgovori potaknuti su dolaskom medicinske sestre koja izvještava da je dama napokon rodila. Zabavno društvo kreće popiti i prošetati dalje u konobi, a Stephen i njegov prijatelj Lynch odvojeni su od ostatka da odu u bordel Bella Cohena. Iz nekog razloga, Bloom, osjećajući simpatije prema Stephenu, odlučuje slijediti mlade.
U ponoć se našao u samom srcu noćne razvratnosti u Dublinu. Pijani Bloom halucinira kad vidi da su se njegovi roditelji, prijateljice, slučajni ljudi sreli tijekom dana.Prisiljen je braniti se od optužbi tih duhova u raznim tajnim gadostima. Njegova podsvijest, žeđ za moći i počastima, strahovi, seksualni mazohizam, strši se "u lica i slike". Napokon se našao s prostitutkom Zoe u bordelu, gdje upoznaje Stephena sa svojim prijateljem. Pijani drogo-erotski delirij se nastavlja, stvarnost se ne može odvojiti od svijesti. Bloom, pretvoren u ženu, optuživan je za sve vrste perverzije, uključujući i zadovoljstvo zavirivanja u preljub njegove žene s Boylanom. Iznenada, usred orgije, Stephen vidi duha svoje siromašne majke kako se diže iz groba. Razbija luster trskom i trči iz bordela na ulicu, gdje ulazi u svađu s vojnicima. Bloom, slijedeći ga, nekako riješi skandal, nagne se nad tijelom mladića koji leži u prašini i prepoznaje u njemu svog pokojnika prije jedanaest godina u dojenačkoj dobi svog sina Rudyja.
Započinje treći dio knjige, koji se sastoji od posljednje tri epizode. U jedan sat ujutro, Bloom i Stephen stižu u noćno sklonište taksista, gdje sjede u kutu. Bloom na svaki mogući način održava razgovor koji se povremeno zaustavlja, pokazuje Stephenu fotografiju svoje supruge i poziva goste da je predstave. Razgovarajući o mnogim važnim pitanjima za pijane ljude, za dvije noći dođu u Bloomovu kuću i, kad ih je teško otvoriti, sjede u kuhinji, piju kakao i opet razgovaraju o raznim temama, a zatim odlaze u vrt, zajedno uriniraju i sigurno se razilaze. u različitim smjerovima.
Ležeći sa suprugom u krevetu, Bloom se, između ostalog, osvrće na ženinu nevjeru s nizom navodnih ljubavnika, malo je razgovarao s njom i konačno zaspao.
Roman završava četrdeset stranica bez interpunkcijskih izljeva gospođe Molly Bloom o svojim dečkima, o suprugu, o intimnim sklonostima, usput otkrivši da započinje menstruacija, što, međutim, ne ometa sve njezine zavodljive misli, kao rezultat toga, završava se ogromna romansa riječima: "tako da je on osjetio moje grudi i njihovu aromu, a srce mu je bijesno tuklo i da, rekao sam da želim da".