В 1824 году на балу в Опере появляется молодой человек необычайной красоты, сопровождаемый очаровательной дамой. Люсьен Шарден, несмотря на своё низкое происхождение, сумел подняться в обществе, и король своим указом восстановил ему фамилию матери. Юноша с лёгкостью ставит на место своих прежних врагов — барона Сикста дю Шатле и маркизу д’Эспар, но не решается противостоять бывшим товарищам-журналистам, которые вскрывают истинную личность его спутницы — куртизанки по прозвищу Торпиль, известной своим изысканным распутством. Люсьен увозит обессилевшую Эстер домой, где их сопровождает невысокий, тучный человек в маске. Этот таинственный покровитель приказывает Растиньяку помочь графу де Рюбампре, а страшный взгляд сопровождающего внушает Евгению ужас. Обезумевшая от страданий Эстер пытается покончить с собой, но её спасает незнакомый священник, который объясняет, что её поступок может разрушить карьеру Люсьена — свет не простит ему повторения истории с Корали. Единственным выходом для Эстер становится изменение образа жизни и принятие честности. Она соглашается и помещается в монастырский пансион, где крестится и отрекается от прошлого. Однако она не в силах забыть Люсьена и начинает чахнуть. Аббат Карлос Эррера возвращает её к жизни, поставив условие, что их отношения останутся тайной.
В мае 1825 года влюблённые воссоединяются в квартире, арендованной для них испанским каноником. Люсьен уже знает, кто скрывается под личиной священника, но, будучи опьянён успехом и привыкшим к роскоши, не решается порвать связь с покровителем, который жестко направляет его и оберегает от прежних ошибок. Аббат окружает Эстер своими доверенными людьми: Меднолицая Азия занимается домашними делами, миловидная Европа выполняет обязанности горничной, а высокий Паккар сопровождает хозяйку на прогулках. Идиллия на улице Тетбу продолжается четыре года. За это время положение Люсьена заметно укрепляется, и в высшем свете начинают говорить о его возможном браке с дочерью герцога де Гранлье. Внимание к юному красавцу проявляют знатные дамы, а его официальной любовницей становится графиня де Серизи, завоевавшая её статус в борьбе с герцогиней де Монфриньез.
В августе 1829 года барон де Нусинген, задремавший в карете в Венсенском лесу, встречает женщину необычайной красоты и влюбляется впервые в жизни. Он пытается найти её при помощи полиции, но безуспешно — незнакомка исчезает без следа. Банкир худеет на глазах, и обеспокоенные друзья созывают совещание, поскольку смерть такого человека грозит серьёзными последствиями. Описав свою возлюбленную, Нусинген решает направить на поиски Люсьена де Рюбампре профессиональных сыщиков, Контанона и Перада. Для них это дело кажется выгодным и безопасным, поскольку они не подозревают, что за Люсьеном стоит знаменитый Жак Коллен, казначей трёх каторг. Аббат Эррера намерен продать Эстер Нусингену, а слабо волевой Люсьен соглашается, поскольку для женитьбы на Клотильде де Гранлье необходимо приобрести имение стоимостью в миллион. Банкиру подсовывают красивую англичанку, чтобы отвлечь его от обращения в полицию, затем показывают Эстер издалека. Азия, ставшая сводницей, обещает свести Нусингена с куртизанкой, если тот раскошелится. Между тем Карлос выписывает Эстер векселя на триста тысяч франков и объявляет, что они с Люсьеном расстаются навсегда — Эстер должна вновь стать Торпиль.
Карлос начинает игру с Нусингеном, имея все козыри: банкир платит Азии за сводничество, Европе — за содействие в проникновении в дом. Увидев Эстер, Нусинген теряет голову; когда в дом врываются судебные исполнители, он без колебаний вносит триста тысяч франков в счёт её долга. За неделю шайка получает полмиллиона, хотя банкир ещё даже не вступил в отношения с куртизанкой. Он обещает ей богатство, а она мысленно клянётся умереть в тот день, когда предаст Люсьена. За ходом событий пристально следят обиженные сыщики, чьё самолюбие пострадало, а старик Перад, надеясь обеспечить приданое дочери Лидии, оказался обманут. В расследование вовлекается ученик и друг Перада, искусный полицейский Корантен, которому удаётся выявить слабое место в плане Карлоса — Люсьен, приобретая имение, заявляет, что деньги ему дали зять и сестра. Перад, переодетый в богатого англичанина, берёт на содержание одну из подруг Эстер и вместе с Контансоном, переодетым в слугу-мулата, приближается к шайке.
Тем временем герцог де Гранлье, получив анонимное письмо о происхождении средств Люсьена, отказывает ему в доме. Разгневанный Карлос приказывает похитить дочь Перада, угрожая обесчестием Лидии и убийством Перада, если Люсьен не женится на Клотильде в течение десяти дней. В отчаянии Перад обращается к Корантену, призывая к временной отступке из-за опасности, однако назад пути уже нет. Корантен и стряпчий Дервиль направляются в Ангулем и вскоре выясняют, что Сешары хоть и живут в достатке, но не обладают миллионным состоянием. Корантен возвращается в Париж, где Перад умирает от яда, получив перед смертью повреждённую в уме дочь. Корантен клянётся отомстить аббату и Люсьену, предрекая им смерть на эшафоте.
Вскоре Эстер уступает мольбам Нусингена, и банкир дарит ей ренту в тридцать тысяч франков. Немедленно продав ценные бумаги за семьсот пятьдесят тысяч, она оставляет деньги Люсьену и принимает яд. Утром, обнаружив тело Эстер, Европа и Паккар скрываются с деньгами. Нусинген, заподозрив неладное, вызывает полицию. Выясняется, что Эстер была единственной наследницей недавно умершего ростовщика Гобсека и обладала огромным состоянием. Карлос сохраняет хладнокровие и подделывает завещание, якобы перед смертью Эстер отказалась от имущества в пользу Люсьена. Затем аббат пытается бежать, но Контансон — Жак Коллен — сбрасывает сыщика с крыши, после чего даёт Азии снадобье, чтобы сымитировать умирающего. Бесчувственного испанца доставляют в тюрьму. Напуганного Люсьена арестовывают на дороге, где происходит его последнее свидание с Клотильдой, уезжающей в Италию.
Арест Люсьена де Рюбампре вызывает сенсацию, так как он занимает видное положение, и исход дела влияет на репутацию многих знатных дам. Следователь Камюзо оказывается в затруднительном положении: с одной стороны, под давлением маркизы д’Эспар он должен сурово наказать юношу, с другой — прокурор де Гранвиль, близкий к графу и графине де Серизи, намекает на необходимость сдержанности. Обвинение выглядит слабым: в будуаре Эстер находят прощальное письмо, подтверждающее её самоубийство, а исчезнувшие деньги не имеют смысла красть у самого себя. Всё зависит от показаний Карлоса Эррера: если он испанский дипломат, значит произошла ошибка, если же беглый каторжник — Люсьен виновен, по меньшей мере, в пособничестве. Карлоса вызывают первым, и тот держится безупречно, спасая Люсьена. Однако Камюзо решает допросить юношу, и тот в порыве выдает своего покровителя. Осознав собственное падение, Люсьен отказывается от показаний, пишет завещание и прощается с аббатом, называя его «величественной статуей Зла и Порока». Когда обезумевшая от горя графиня де Серизи врывается в тюрьму, Люсьен уже повесился на собственном галстуке.
Узнав о самоубийстве Люсьена, Карлос впадает в отчаяние — он любил юношу, как сына. Для Камюзо, проявившего чрезмерное усердие, важно доказать, что аббат Эррера и Жак Коллен — одно лицо. Почувствовав угрозу, каторжник возвращается к прежнему облику, восстанавливает контроль над своими людьми и спасает приговорённого к смерти за убийство Теодора Кальви — молодого корсиканца, который был его фаворитом до появления Люсьена. Обдумывая сдачу властям, Коллен намерен занять пост начальника тайной полиции и использует нежные письма возлюбленных Люсьена, способные вызвать скандал. С помощью одного из писем он исцеляет графиню де Серизи, которая верит, что Люсьен любил только её. Карлос обещает прокурору раскрыть несколько нераскрытых преступлений и одновременно наводит порядок среди своих подчинённых: его тётка Жакелина, блиставшая в роли Азии, находит Европу и Паккара, которые раскаялись и просят прощения. Карлос прощает их, поскольку нуждается в верных людях для борьбы с Корантеном — истинным виновником гибели Люсьена. Предстоит тяжёлая борьба, но ненависть становится движущей силой. Жак Коллен прослужил в тайной полиции около пятнадцати лет и вышел в отставку в 1845 году.
