Троянская война была задумана богами с целью завершения эпохи героев и наступления железного века, предназначенного для людей. Те, кто выжил у стен Трои, были обречены погибнуть на обратном пути. Большинство греческих вождей возвращались домой общим флотом через Эгейское море, но Посейдон вызвал бурю, разбросавшую корабли, из-за чего многие утонули или разбились о скалы. Спаслись лишь избранные, и лишь немногим удалось благополучно достичь своих владений. Так, Нестор в Пилосе добрался без происшествий, Агамемнон вернулся в Аргос, но был убит своей женой и ее любовником, а Менелай с Еленой долго скитались по Египту. Самым долгим и трудным оказался путь Одиссея, которого десять лет носило по морям, о чём и повествует «Одиссея». В отличие от «Илиады», сосредоточенной на военных событиях, «Одиссея» сочетает сказочные мотивы с бытовыми сценами, разделяя действие между чудесными землями и родным островом Итакой, где его ждут жена Пенелопа и сын Телемах. Поэма охватывает лишь последние этапы странствий Одиссея, а предшествующие приключения кратко пересказываются в середине произведения.

Одиссей сыграл ключевую роль в Троянской войне, проявляя не столько силу, сколько ум. Он организовал клятву женихов Елены, обеспечив единство греческих вождей, привлёк в поход Ахилла и удерживал войско от бегства. Он уговаривал Ахилла вернуться в бой, получил доспехи Ахилла и придумал хитрость с деревянным конём, позволившую проникнуть в Трою. Афина покровительствовала ему, а Посейдон, обиженный на него, мстил, затрудняя возвращение домой. Десятилетнее заточение под Троей и десять лет странствий завершались лишь на двадцатый год.

Начало повествования связано с советом богов, где Афина ходатайствует перед Зевсом за освобождение Одиссея, задержанного нимфой Калипсо на отдалённом острове. В Итаке, где царствует Пенелопа, женихи требуют, чтобы она выбрала нового мужа, разоряя хозяйство Одиссея. Пенелопа пытается затянуть время, обещая определиться после того, как соткёт саван для своего старого отца Лаэрта, распуская ткань по ночам. Её сын Телемах молод и не пользуется уважением среди женихов.

К Телемаху приходит незнакомец, старый друг Одиссея, который советует отправиться на поиски известий о отце и сообщает, как поступить в зависимости от их результатов. Этот совет дает Афина, приняв образ странника. Телемах тайно отправляется сначала в Пилос к Нестору, затем в Спарту к Менелаю и Елене. Нестор рассказывает о бедах греков после Трои, но о судьбе Одиссея ничего не знает. Менелай делится рассказом о встрече с пророческим старцем Протеем, от которого узнал, что Одиссей жив и томится на острове Калипсо. Воодушевлённый, Телемах готовится возвращаться, но повествование переходит к судьбе Одиссея.

По настоянию Афины Зевс посылает Гермеса к Калипсо, велев отпустить Одиссея, что вызывает у нимфы горечь. Одиссей строит плот и плывёт семнадцать дней, но буря Посейдона разрушает его. Помогают морская нимфа с волшебным покрывалом и Афина, которая успокаивает ветры, позволяя Одиссею доплыть до берега страны феаков, где правит царь Алкиной. Там юная Навсикая по совету Афины выстирывает одежду, и во время игры с мячом её девушки привлекают внимание Одиссея, который просит помощи и указывает путь к дворцу. После омовения и переодевания Одиссей предстает перед Алкиноем, который обещает помочь ему добраться до Итаки.

На пиру феаков слепой певец Демодок поёт о Троянской войне, вызывая у Одиссея слёзы. После вопросов Алкиноя Одиссей раскрывает свою личность и начинает рассказ о девяти приключениях, пережитых им после войны. Первое касается лотофагов, угощавших его спутников плодами, вызывающими забывчивость и нежелание возвращаться домой. Спутников силой возвращают на корабль. Второе приключение связано с циклопами, особенно с Полифемом, сыном Посейдона, который поедает часть спутников и закрывает вход в пещеру. Одиссей усыпляет Полифема вином, ослепляет его заострённой дубиной и уходит, спрятавшись под животами баранов. Перед отплытием он хвастливо называет себя, что вызывает гнев Посейдона и его проклятие.

Третье приключение происходит на острове бога ветров Эола, который даёт Одиссею мешок с ветрами. Спутники, не выдержав любопытства, выпускают ветры, и корабль возвращается к острову, где Эол отказывается помочь вновь. Четвёртое связано с лестригонами — гигантами-людоедами, которые уничтожают почти весь флот Одиссея. Пятое приключение — встреча с волшебницей Киркой, превращающей спутников в свиней, от которой Одиссей спасается с помощью Гермеса и заставляет её вернуть друзей в человеческий облик. Она советует обратиться к пророку Тиресию в царстве мёртвых.

В шестом приключении Одиссей спускается в царство мёртвых, где вызывает души умерших. Тиресий предупреждает его о необходимости уважать Посейдона и Солнце-Гелиоса, и предсказывает трудное возвращение. Одиссей встречает души матери, Агамемнона, Ахилла и других, узнаёт об их судьбах и поспешно покидает подземный мир. Седьмое приключение — преодоление опасности сирен, чьё пение привлекает моряков на гибель. Одиссей приказывает спутникам заткнуть уши воском, а себя привязывают к мачте, чтобы услышать пение и остаться живым. Восьмое — проход между чудовищами Сциллой и Харибдой, при котором он выбрал меньшую из двух опасностей, потеряв шестерых спутников, но сохранив корабль. Девятое приключение связано с островом Солнца-Гелиоса, где спутники, несмотря на запрет, убивают священных быков, за что Зевс уничтожает их, а Одиссей остаётся один на плоту и спустя девять дней достигает острова Калипсо.

Царь Алкиной исполняет обещание, и Одиссей, после сна на корабле феаков, просыпается на Итаке. Афина меняет его облик, делая старым и нищим, и направляет к свинопасу Евмею, которому он прикидывается чужаком, рассказывая выдуманную историю. Евмей принимает его с добротой и жалуется на женихов, разоряющих дворец. На следующий день к Евмею приходит Телемах, и Афина возвращает Одиссею истинный вид. Отец и сын плачут от встречи.

Телемах отправляется во дворец, а Одиссей в нищенском облике следует за ним. У ворот дворца их встречает верный пес Аргос, который, узнав хозяина, умирает. В доме Одиссей сталкивается с насмешками и побоями женихов, вступает в драку с другим нищим и побеждает. Пенелопа приглашает гостя к себе, чтобы узнать новости об Одиссее. Она благодарна, но сомневается. Старшая служанка замечает на ноге гостя шрам, известный только Одиссею, и понимает, кто перед ней, но Одиссей приказывает молчать.

В последний день Пенелопа устраивает состязание: женихи должны натянуть лук Одиссея и пройти стрелой сквозь двенадцать колец. Ни один из них не справляется, но Одиссей в нищенском виде легко выполняет задание. После этого он раскрывает себя и начинает убивать женихов, поддерживаемый Телемахом и верным Евмеем, пока все противники не повержены. Афина мешает женихам нанести удары Одиссею. Пенелопа спит, и, проснувшись, не сразу верит в возвращение мужа, но после того, как Одиссей открывает тайну их супружеской постели, она плачет от радости.

После победы остаётся угроза мщения родственников убитых женихов. Они собираются на бой, но вмешательство Зевса и Афины прекращает конфликт, устанавливая мир между царём и народом. Так завершается повествование.