Radnja romana odvija se sredinom XVI. Stoljeća. Madame de Chartres, dugo godina nakon muževe smrti, živjela je daleko od dvorišta, a kćer dolazi u Pariz. Mademoiselle de Chartres odlazi kod draguljara kako bi odabrala nakit. Tamo je slučajno upozna princ Cleves, drugi sin hercega neverskog, i zaljubi se u nju na prvi pogled. Doista želi znati tko je ta mlada dama, a sestra kralja Henryja II, zahvaljujući prijateljstvu jedne od njegovih djeverica s Madame de Chartres sljedećeg dana, upoznaje ga s mladom ljepoticom koja se prvi put pojavila na dvoru i pobudila opće divljenje. Otkrivši da plemenitost njezinog ljubavnika nije inferiorna u njezinoj ljepoti, princ Cleves želi se oženiti s njom, ali se boji da će ga ponosna madame de Chartres smatrati nedostojnom njezine kćeri jer on nije najstariji vojvoda. Neverski vojvoda ne želi da se njegov sin oženi Mademoiselle de Chartres, što šteti Madam de Chartres, koja svoju kćer smatra zavidnom zabavom. Obitelj drugog pretendenata na ruku mlade osobe - Chevalier de Giza - također se ne želi vjenčati s njom, a Madame de Chartres pokušava pronaći zabavu za svoju kćer, "koja bi je uzdigla nad onima koji su sebe smatrali superiornima." Odlučuje se za najstarijeg sina vojvode de Montpensiera, ali zbog spletki dugogodišnjeg ljubavnika kralja vojvotkinje de Valantinois njezini su planovi uništeni. Neverski vojvoda odjednom umire, a princ od Clevesa uskoro traži ruke Mademoiselle de Chartres. Madame de Chartres, nakon što je pitala mišljenje svoje kćeri i čula da ona nema posebnu sklonost prema princu Clevesu, ali poštuje njegovo dostojanstvo i udala bi se za njega manje nevoljko nego iko drugi, prihvaća prinčevu ponudu i uskoro Mademoiselle de Chartres postaje Princeza od Clevesa. Odgajana u strogim pravilima, ponaša se besprijekorno, a vrlina joj pruža mir i univerzalno poštovanje. Princ Cleves obožava svoju ženu, ali osjeća da ona ne reagira na njegovu strasnu ljubav. To zasjenjuje njegovu sreću.
Henry II šalje grofa de Randana u Englesku kraljici Elizabeti da joj čestita na pristupanju na prijestolje. Elizabeta Engleska, čuvši za slavu vojvode Nemura, pita grofa o njemu s takvim žarom da kralj nakon svog izvještaja savjetuje vojvodu od Nemura da zatraži ruku engleske kraljice. Vojvoda šalje svoj bliski Lignerol u Englesku kako bi otkrio kraljičino raspoloženje i, ohrabren informacijama dobivenim od Lignolola, priprema se za pojavljivanje pred Elizabetom. Stigavši na dvor Henrika II da prisustvuje vjenčanju vojvode Lorraine, vojvoda Nemours na bal upoznaje princezu Cleves i prožet je ljubavlju prema njoj. Ona primjećuje njegov osjećaj i, po povratku kući, govori majci o vojvodi s toliko entuzijazma da Madame de Chartres odmah shvaća da je njezina kćer zaljubljena, iako sama to ne shvaća. Zaštita svoje kćeri, Madame de Chartres govori joj da se vojvotkinja od Nemoursa priča da je zaljubljena u Daufinovu suprugu Mariju Stuart i savjetuje joj da rjeđe posjećuje kraljicu Dauphin kako ne bi bila uključena u ljubavne odnose. Princeza Klevskaya srami se svojeg opredjeljenja za vojvode Nemurskog: trebala bi je pokušati osjetiti za vrijednog supružnika, a ne za osobu koja je želi iskoristiti da sakrije svoju vezu s kraljicom Dauphin. Madame de Chartres je ozbiljno bolesna. Izgubivši nadu u oporavak, ona daje svojoj kćeri naredbu: da se odmakne od dvorišta i sveto ostane vjerna svom mužu. Uvjerava da voditi kreposni život nije tako teško kao što se čini - mnogo je teže podnijeti nesreće koje ljubavna avantura povlači. Madame de Chartres umire. Princeza Cleves oplakuje je i odlučuje izbjeći društvo vojvode Nemourskog. Muž ju odvede u selo. Vojvoda dolazi u posjet princu Clevesu u nadi da će upoznati princezu, ali ona ga ne prihvaća.
Princeza Cleves vraća se u Pariz. Čini joj se da je njezin osjećaj za vojvode Nemurskog izblijedio. Kraljica Daufina obavještava je da je vojvoda Nemours odustao od svojih planova zatražiti ruke engleske kraljice. Svi vjeruju da bi ga samo ljubav prema drugoj ženi mogla pogurati na to. Kad princeza Cleves sugerira da je vojvoda zaljubljen u kraljicu dafina, ona odgovara: vojvoda nikada nije pokazivao nikakve osjećaje prema njoj, osim svjetovnog poštovanja. Navodno, odabrani vojvoda ne uzvraća, jer njegov najbliži prijatelj vrste de Chartres - ujak princeze Cleves - ne primjećuje nikakve znakove tajne veze. Princeza Cleves zna da njegovo ponašanje diktira ljubav prema njoj, a njezino je srce ispunjeno zahvalnošću i nježnošću za vojvodu, koji ju je zanemario zbog ljubavi prema engleskoj kruni. Riječi, kao da ih je vojvoda slučajno izbacio u razgovoru, potvrđuju njezinu slutnju.
Kako ne bi iznevjerila svoje osjećaje, princeza Cleves pažljivo izbjegava vojvodu. Tuga joj daje razlog da vodi osamljeni život, njezina tuga također nikoga ne iznenađuje: svi znaju koliko je bila privržena Madame de Chartres.
Vojvoda Nemours krade minijaturni portret princeze Cleves. Princeza to vidi i ne zna što učiniti: ako zahtijevate da javno vratite portret, svi će naučiti o njegovoj strasti, a ako to učinite licem u lice, on može voditi ljubav s njom. Princeza odluči šutjeti i pretvara se da ništa nije primijetila.
U rukama Daufinove kraljice pismo je navodno izgubio vojvoda od Nemoursa. Daje je princezi Cleves da je pročita i pokuša ručno utvrditi tko ju je napisao. U pismu nepoznata dama optužuje svog ljubavnika za nevjeru. Princezu Cleves muči ljubomora. Ali dogodila se pogreška: u stvari pismo nije izgubio vojvoda od Nemoursa, već vrsta de Chartres. Bojeći se izgubiti položaj vladajuće kraljice Marije de Mediči, koja zahtijeva da se potpuno preda, de Chartres traži od vojvode Nemurskog da prepozna sebe kao primatelja ljubavnog pisma. Kako ne bi privukao prigovore svoje voljene na vojvodi Nemurskog, daje mu popratnu bilješku, koja pokazuje tko je napisao poruku i kome je namijenjena. Vojvoda Nemours pristaje spasiti Vidamu de Chartresu, ali odlazi kod princa Clevesa da se savjetuje s njim o tome kako je najbolje to učiniti. Kad kralj hitno pozove princa, vojvoda ostaje sam s princezom Clevesom i pokazuje joj bilješku koja svjedoči o njegovoj umiješanosti u izgubljeno ljubavno pismo.
Princeza Cleves odlazi u dvorac Kolomye. Vojvoda, ne pronalazeći mjesto za čežnju, kreće za svojom sestrom, vojvotkinjom de Merquerot, čije se imanje nalazi pored Kolomiera. Tijekom šetnje luta Kolomijem i slučajno čuje razgovor princeze sa suprugom. Princeza priznaje princu da je zaljubljena i traži dozvolu da živi daleko od svjetla. Nije učinila ništa ponižavajuće, ali ne želi biti u iskušenju. Princ se prisjeća gubitka portreta princeze i sugerira da mu ga je poklonila. Objašnjava da to uopće nije dala, ali bila je svjedok krađe i nije rekla ništa kako ne bi izazvala izjavu o ljubavi. Ne imenuje osobu koja je u njoj probudila tako snažan osjećaj, ali vojvoda razumije da je riječ o njemu. Osjeća se neizmjerno sretno i neizmjerno nesretno u isto vrijeme.
Princ iz Clevesa željno je otkriti tko je vlasnik misli svoje žene. Lukavstvom uspijeva otkriti da voli vojvodu Nemoursku.
Zapanjen princezinim činom, vojvoda Nemours govori Vidamu de Chartresu o njemu, ne navodeći imena. Species shvaća da je vojvoda povezan s ovom pričom. On zauzvrat govori svojoj ljubavnici Madame de Martigles "o izvanrednom činu određene osobe koja je priznala suprugu strast koju je imala prema drugome" i uvjerava je da je tema ove gorljive strasti vojvoda Nemurski. Madame de Martigus prepričava ovu priču kraljici Dauphin, a ona pripovijeda princezi Cleves, koja počinje sumnjati u svog supruga da je povjerio njezinu tajnu jednom od svojih prijatelja. Ona optužuje princa da joj je otkrio tajnu, a sada je to svima poznato, uključujući i vojvodu. Princ se zaklinje da je tajnu držao svetom, a par ne može razumjeti kako je njihov razgovor postao poznat.
Na dvoru se istodobno proslavljaju dva vjenčanja: kćeri kralja Elizabete Kralja s španjolskim kraljem i sestre francuske kraljice Margarete s vojvodom Savojskim. Kralj organizira prigodu turnira za ovu priliku. Navečer, kad je turnira gotovo i svi će se razići, Henry II izaziva grofa Montgomeryja na dvoboj. Tijekom dvoboja, komad koplja grofa Montgomeryja udara kralja u oči. Rana je toliko ozbiljna da kralj uskoro umire. Krunidba Franje II trebala se održati u Reimsu, a cijeli sud ide tamo. Saznavši da princeza od Clevesa neće pratiti dvor, vojvoda Nemur odlazi k njoj da je vidi prije odlaska. Na vratima nailazi na neversku vojvotkinju i madam de Martigues, izlazeći iz princeze. Zamolio je princezu da ga prihvati, ali ona prolazi kroz sluškinju koja se osjećala loše i ne može ga prihvatiti. Princ Klewski postaje svjestan da je vojvoda Nemours došao kod svoje žene. Zamolio ju je da nabroji sve koji su je posjetili toga dana i, ne slušajući ime vojvode Nemurskog, postavlja joj izravno pitanje. Princeza objašnjava da vojvodu nije vidjela. Princ pati od ljubomore i kaže da ga je učinila najnevjerovatnijom osobom na svijetu. Sutradan odlazi, ne vidjevši svoju ženu, ali joj ipak šalje pismo puno tuge, nježnosti i plemenitosti. Ona mu odgovara uvjeravanjem da je njezino ponašanje bilo i da će biti besprijekorno.
Princeza Cleves odlazi u Kolomye. Vojvoda Nemurski, pod nekim izgovorom, tražeći od kralja dopuštenje da putuje u Pariz, odlazi u Kolomje. Princ iz Clevesa svjestan je planova vojvode i šalje mladog plemića iz svoje pratnje da ga slijedi. Ulazeći u vrt i odlazeći do prozora paviljona, vojvoda vidi kako princeza vezuje lukove na trsu koji mu je prije pripadao. Zatim se divi slici na kojoj je prikazan među ostalim vojnicima koji su sudjelovali u opsadi Metza. Vojvoda učini nekoliko koraka, ali dodiruje okvir prozora. Princeza se okrene na buku i, primijetivši to, odmah nestaje. Sljedeće noći vojvoda opet dolazi ispod prozora paviljona, ali ona se ne pojavljuje. Posjećuje sestru, madame de Merquer, koja živi u kvartu, i pametno vodi razgovor na činjenicu da mu sestra sama nudi da je prati uz princezu Cleves. Princeza se trudi da ni minutu ne bude sama sa vojvodom.
Vojvoda se vraća u Chambord, gdje su kralj i dvor. Prinčev izaslanik stiže u Chambord čak i ranije nego on i izvještava princa da je vojvoda proveo dvije noći zaredom u vrtu, a zatim bio u Colomieru s madam de Merker. Princ nije u stanju podnijeti nesreću koja ga je snašla, a on počinje groznicu. Saznavši za to, princeza žuri svome mužu. Susreće je s prigovorima, jer misli da je s vojvodom proveo dvije noći. Princeza mu se zakune da u njezinim mislima nije bilo načina da ga promijeni. Princ je zadovoljan što je njegova supruga dostojna poštovanja koje je imao prema njoj, ali ne može se oporaviti od udarca i umre za nekoliko dana. Shvativši da je ona krivac za smrt svoga supruga, princeza Cleves osjeća goruću mržnju prema sebi i prema vojvodi Nemurskom. Ona gorko oplakuje svog muža i do kraja života namjerava se ponašati samo onako kako bi bilo lijepo da je on živ. Uzevši u obzir činjenicu da je izrazio zabrinutost da se ona neće udati za vojvode Nemurskog nakon njegove smrti, ona čvrsto odlučuje da to nikada neće učiniti.
Vojvoda Nemours otkriva Vidamu de Chartresu svoje osjećaje prema nećakinji i moli pomoć da je vidi. Vidam željno pristaje, jer mu se vojvoda čini najvrijednijim protivnikom za ruku princeze Clevesove. Vojvoda izjavljuje svoju ljubav prema princezi i priča kako je saznao za njezine osjećaje prema njemu, svjedočići njenom razgovoru s princom. Princeza Cleves ne krije činjenicu da voli vojvodu, ali odlučno odbija da se uda za njega. Smatra da je vojvoda kriv za smrt svoga supruga i čvrsto je uvjeren da je brak s njim suprotan njezinoj dužnosti.
Princeza Klevskaya odlazi u svoje daleke posjede, gdje je bolesna. Oporavivši se od bolesti, ona se seli u sveti samostan, a ni kraljica ni vidam ne uspijevaju je uvjeriti da se vrati na dvor. Vojvoda Nemours odlazi k sebi, ali princeza ga odbija prihvatiti. Dio godine živi u samostanu, ostatak vremena - u svojim posjedima, gdje se predaje aktivnostima još pobožnijim nego u najstrožim samostanima. "I njezin će kratki život ostati primjer jedinstvene vrline."