В одном селе живет крестьянин. У него три сына: старший Данило умный, средний Гаврило “и так, и сяк”, младший Иван дурак. Братья зарабатывают на жизнь тем, что выращивают пшеницу, отвозят ее в столицу и там продают. Вдруг случается беда: кто-то по ночам начинает вытаптывать посевы. Братья решают дежурить по очереди в поле, с тем чтобы узнать, кто же это такой. Старший и средний братья, испугавшись холода и ненастья, уходят с дежурства, так ничего и не выяснив. Когда же приходит черед младшего брата, он идет в поле и видит, как в полночь появляется белая кобылица с длинной золотой гривой. Ивану удается вспрыгнуть кобылице на спину, и она пускается вскачь. Наконец, устав, кобылица просит Ивана отпустить ее, обещая родить ему трех коней: двух красавцев, которых Иван, если захочет, может продать, а третьего конька “ростом только в три вершка, на спине с двумя горбами да с аршинными ушами” Ивану нельзя отдавать никому ни за какие сокровища, потому что он будет Ивану лучшим товарищем, помощником и защитником. Иван соглашается и отводит кобылицу в пастушеский балаган, где спустя три дня кобылица и рожает ему трех обещанных коней.
Через некоторое время Данило, случайно зайдя в балаган, видит там двух прекрасных золотогривых коней. Вдвоем с Гаврилой они решают тайком от Ивана отвести их в столицу и там продать. Вечером того же дня Иван, придя, как обычно, в балаган, обнаруживает пропажу. Конек-Горбунок объясняет Ивану, что произошло, и предлагает догнать братьев. Иван садится на Конька-Горбунка верхом, и они мгновенно их настигают. Братья, оправдываясь, объясняют свой поступок бедностью; Иван соглашается на то, чтобы продать коней, и все вместе они отправляются в столицу.
Остановившись в поле на ночлег, братья вдруг замечают вдали огонек. Данило посылает Ивана принести огоньку, “чтобы курево раз-весть”. Иван садится на Конька-Горбунка, подъезжает к огню и видит что-то странное: “чудный свет кругом струится, но не греет, не дымится”. Конек-Горбунок объясняет ему, что это перо Жар-птицы, и не советует Ивану подбирать его, так как оно принесет ему много неприятностей. Иван не слушается совета, подбирает перо, кладет его в шапку и, возвратившись к братьям, о пере умалчивает.
Приехав утром в столицу, братья выставляют коней на продажу в конный ряд. Коней видит городничий и немедленно отправляется с докладом к царю. Городничий так расхваливает замечательных коней, что царь тут же едет на рынок и покупает их у братьев. Царские конюхи уводят коней, но дорогой кони сбивают их с ног и возвращаются к Ивану. Видя это, царь предлагает Ивану службу во дворце назначает его начальником царских конюшен; Иван соглашается и отправляется во дворец. Братья же, получив деньги и разделив их поровну, едут домой, оба женятся и спокойно живут, вспоминая Ивана.
А Иван служит в царской конюшне. Однако через некоторое время царский спальник боярин, который был до Ивана начальником конюшен и теперь решил во что бы то ни стало выгнать его из дворца, замечает, что Иван коней не чистит и не холит, но тем не менее они всегда накормлены, напоены и вычищены. Решив выяснить, в чем тут дело, спальник пробирается ночью в конюшню и прячется в стойле. В полночь в конюшню входит Иван, достает из шапки завернутое в тряпицу перо Жар-птицы и при его свете начинает чистить и мыть коней. Закончив работу, накормив их и напоив, Иван тут же в конюшне и засыпает. Спальник же отправляется к царю и докладывает ему, что Иван мало того, что скрывает от него драгоценное перо Жар-птицы, но и якобы хвастается, что может достать и самое Жар-птицу. Царь тут же посылает за Иваном и требует, чтобы он достал ему Жар-птицу. Иван утверждает, что ничего подобного он не говорил, однако, видя гнев царя, идет к Коньку-Горбунку и рассказывает ему о своем горе. Конек вызывается Ивану помочь.
На следующий день, по совету Горбунка получив у царя “два корыта белоярова пшена да заморского вина”, Иван садится на конька верхом и отправляется за Жар-птицей. Они едут целую неделю и наконец приезжают в густой лес. Посреди леса поляна, а на поляне гора из чистого серебра. Конек объясняет Ивану, что сюда ночью к ручью прилетают Жар-птицы, и велит ему в одно корыто насыпать пшена и залить его вином, а самому влезть под другое корыто, и, когда птицы прилетят и начнут клевать зерно с вином, схватить одну из них. Иван послушно все исполняет, и ему удается поймать Жар-птицу. Он привозит ее царю, который на радостях награждает его новой должностью: теперь Иван царский стремянной.
Однако спальник не оставляет мысли извести Ивана. Через некоторое время один из слуг рассказывает остальным сказку о прекрасной Царь-девице, которая живет на берегу океана, ездит в золотой шлюпке, поет песни и грает на гуслях, а кроме того, она родная дочь Месяцу и сестра Солнцу. Спальник тут же отправляется к царю и докладывает ему, что якобы слышал, как Иван хвастался, будто может достать и Царь-девицу. Царь посылает Ивана привезти ему Царь-девицу. Иван идет к коньку, и тот опять вызывается ему помочь. Для этого нужно попросить у царя два полотенца, шитый золотом шатер, обеденный прибор и разных сластей. Наутро, получив все необходимое, Иван садится на Конька-Горбунка и отправляется за Царь-девицей.
Они едут целую неделю и наконец приезжают к океану. Конек велит Ивану раскинуть шатер, расставить на полотенце обеденный прибор, разложить сласти, а самому спрятаться за шатром и, дождавшись, когда царевна войдет в шатер, поест, попьет и начнет играть на гуслях, вбежать в шатер и ее схватить. Иван успешно выполняет все, что велел ему конек. Когда они все возвращаются в столицу, царь, увидев Царь-девицу, предлагает ей завтра же обвенчаться. Однако царевна требует, чтобы ей достали со дна океана ее перстень. Царь тут же посылает за Иваном и отправляет его на океан за перстнем, а Царь-девица просит его по пути заехать поклониться ее матери Месяцу и брату Солнцу. И на другой день Иван с Коньком-Горбунком снова отправляются в путь.
Подъезжая к океану, они видят, что поперек него лежит огромный кит, у которого “на спине село стоит, на хвосте сыр-бор шумит”. Узнав о том, что путники направляются к Солнцу во дворец, кит просит их узнать, за какие прегрешенья он так страдает. Иван обещает ему это, и путники едут дальше. Вскоре подъезжают к терему Царь-девицы, в котором по ночам спит Солнце, а днем отдыхает Месяц. Иван входит во дворец и передает Месяцу привет от Царь-девицы. Месяц очень рад получить известие о пропавшей дочери, но, узнав, что царь собирается на ней жениться, сердится и просит Ивана передать ей его слова: не старик, а молодой красавец станет ее мужем. На вопрос Ивана о судьбе кита Месяц отвечает, что десять лет назад этот кит проглотил три десятка кораблей, и если он их выпустит, то будет прощен и отпущен в море.
Иван с Горбунком едут обратно, подъезжают к киту и передают ему слова Месяца. Жители спешно покидают село, а кит отпускает на волю корабли. Вот он наконец свободен и спрашивает Ивана, чем он ему может услужить. Иван просит его достать со дна океана перстень Царь-девицы. Кит посылает осетров обыскать все моря и найти перстень. Наконец после долгих поисков сундучок с перстнем найден, и Иван доставляет его в столицу.
Царь подносит Царь-девице перстень, однако она опять отказывается выходить за него замуж, говоря, что он слишком стар для нее, и предлагает ему средство, при помощи которого ему удастся помолодеть: нужно поставить три больших котла: один с холодной водой, другой с горячей, а третий с кипящим молоком и искупаться по очереди во всех трех котлах. Царь опять зовет Ивана и требует, чтобы он первым все это проделал. Конек-Горбунок и тут обещает Ивану свою помощь: он махнет хвостом, макнет мордой в котлы, два раза на Ивана прыснет, громко свистнет а уж после этою Иван может прыгать даже в кипяток. Иван все так и делает и становится писаным красавцем. Увидев это, царь тоже прыгает в кипящее молоко, но с другим результатом: “бух в котел и там сварился”. Народ тут же признает Царь-девицу своей царицей, а она берет за руку преобразившегося Ивана и ведет его под венец. Народ приветствует царя с царицей, а во дворце гремит свадебный пир.