Дії в романі відбуваються летом1859 року, тобто наканунекрестьянской реформи 1861 року.
Базаров і Аркадій Кірсанов приїжджають в Мар'їно і деякий час гостюють у Кірсанових (батька і дядька Аркадія). Напружені відносини зі старшими Кірсанова змушують Базарова покинути Мар'їно і відправитися в губернське місто ***. Аркадій їде з ним.
Базаров з Аркадієм проводять час в компанії місцевої «прогресивної» молоді (Кукшин, Ситников). Потім на балу у губернатора знайомляться з Одинцовій. Базаров з Аркадієм їдуть в Нікольське, маєток Одинцовой, в місті залишається ураженого ними пані Кукшина.
Базаров і Аркадій, захоплені Одинцовой, проводять деякий час в Нікольському. Після невдалого пояснення в любові, злякавшись Одинцова, Базаров змушений виїхати. Він їде до своїх батьків (Василю і Аріні Базаровим), разом з ним їде Аркадій.
Базаров разом з Аркадієм гостює у своїх батьків. Втомившись від проявів батьківської любові, Базаров залишає збентежених батька і матір, і разом з Аркадієм їде назад в Мар'їно. По дорозі вони ненавмисно заїжджають в Нікольське, але, зустрівши холодний прийом, повертаються в Мар'їно.
Базаров живе деякий час в Мар'їно. Фліртує з Фенечкой, матір'ю позашлюбного сина Миколу Петровича Кірсанова, і через неї стріляється на дуелі з Павлом Петровичем. Аркадій, повернувшись в Мар'їно, один їде в Нікольське і залишається у Одинцовой, все більше і більше захоплюючись її сестрою Катею. Остаточно зіпсувавши відносини зі старшими Кірсанова, Базаров теж їде в Нікольське.
Базаров вибачається перед Одинцовой за свої почуття. Одинцова приймає вибачення, і кілька днів Базаров проводить в Нікольському. Аркадій пояснюється Каті в любові. Назавжди попрощавшись з Аркадієм, Базаров знову повертається до своїх батьків.
Живучи у батьків, Базаров допомагає батькові лікувати хворих і вмирає від зараження крові, випадково порізав при розтині померлого від тифу людини. Перед смертю останній раз бачиться з Одинцовій, яка приїжджає до нього на його прохання.
Аркадій Кірсанов одружується на Каті, а Микола Петрович - на Фенечке. Павло Петрович назавжди їде за кордон.
Сенс фіналу: Велич Базарова Тургенєв показав під час його хвороби, перед лицем смерті. У промові вмираючого біль від усвідомлення близького неминучого кінця. Кожна репліка, звернена до Одинцовій, - згусток духовних страждань: "Ви подивіться, що за потворне видовище: черв'як напіврозчавлений, а ще настовбурчується. І адже теж думав: обламаю справ багато, не вмру, куди! задача є, адже я гігант. Я нуженУкаіни. Ні, видно, не потрібний. Та й хто потрібен? "Знаючи, що помре, він втішає батьків, виявляє чуйність до матері, приховуючи від неї загрожує йому небезпека, звертається з передсмертним проханням до Одинцовій - подбати про старих:" Адже таких людей, як вони, в вашому великому світлі вдень з вогнем не знайти. "Мужність і стійкість його матеріалістичних і атеїстичних поглядів проявилися у відмові від сповіді, коли він, поступаючись благання батьків, погодився прийняти причастя, але тільки в несвідомому стані, коли людина не відповідає за свої вчинки. Писарєв відзначав, що перед лицем смерті "Базаров стає краще, людяніше, що є доказом цілісності, повноти і природного багатства натури". Чи не встиг реалізувати себе в житті, Базаров лише перед лицем смерті позбувається своєї нетерпимості і вперше по-справжньому відчуває, що реальне життя набагато ширше і многообразней його уявлень про неї. У цьому полягає головний сенс фіналу. Про це ж писав сам Тургенєв: "Мені мріялося фігура похмура, дика, велика, до половини виросла з грунту, сильна, злісна, чесна - все-таки приречена на загибель, - бо вона все-таки варто ще напередодні майбутнього.
Євген Васильович Базаров -нігіліст (скептично ставиться до любові, вважає марним мистецтво, заперечує загальноприйняту мораль, релігію), студент, вчиться на лікаря. У нігілізмі він - наставник Аркадія, протестує протівліберальнихідей братів Кірсанових і консервативних поглядів своїх батьків. Революціонер-демократ, різночинець. До кінця роману він закохується в Одинцову, змінюючи своїм нігілістичним поглядам на любов. Любов виявилася випробуванням для Базарова. Помирає від зараження крові в кінці роману.
Микола Петрович Кірсанов - поміщик, ліберал, батько Аркадія, вдівець. Любить музику і поезію. Цікавиться прогресивними ідеями, в тому числі в сільському господарстві. На початку роману він соромиться своєї любові до Фенечке, жінці з простого народу, але потім одружується на ній.
Павло Петрович Кірсанов - старший брат Миколи Петровича, відставний офіцер, аристократ, гордий, самовпевнений, затятий прихильник лібералізму. Часто сперечається з Базаровим про любов, природу, аристократії, мистецтві, науці. Самотній. В молодості пережив трагічну любов. Бачить в Фенечке Княгиню Р. в яку був закоханий. Ненавидить Базарова і викликає його на дуель, на якій отримує легке поранення в "стегно".
Аркадій Миколайович Кірсанов - недавній дипломований фахівець Харківського університету і один Базарова. Стає нігілістом під впливом Базарова, але потім відмовляється від цих ідей.
Василь Іванович Базаров - батько Базарова, відставний армійський хірург. Небагатий. Управляє маєтком дружини. У міру освічений і освічений, відчуває, що сільське життя залишила його в ізоляції від сучасних ідей. Дотримується в цілому консервативних поглядів, релігійний, безмірно любить сина.
Аріна Власьевна - мати Базарова. Саме їй належить село Базарова і 22 душі кріпаків. Побожна последовательніцаправославія. Дуже забобонна. Недовірлива і сентиментально-чутлива. Любить свого сина, глибоко стурбована його зреченням від віри.
Анна Сергіївна Одинцова - багата вдова, яка приймає друзів-нігілістів в своєму маєтку. Симпатизує Базарову, але після його визнання не відповідає взаімностью.Счітает спокійне життя без хвилювань найважливіше (важливіше любові).
Катерина Сергіївна Локтєва - сестра Ганни Сергіївни Одинцовій, тиха, непомітна в тіні сестри дівчина, грає на клавікордах. З нею Аркадій проводить багато часу, знемагаючи від любові до Анни. Але пізніше усвідомлює свою любов саме до Каті. В кінці роману Катерина виходить заміж за Аркадія.
Дуняша - служниця при Фенечке.
Кукшина - знайома Ситникова, яка, як і він, є псевдопріверженцем нігілізму.
Петро - слуга Кірсанових.
Княгиня Р. (Неллі) - кохана Павла Петровича Кірсанова.
Матвій Ілліч Колязін - чиновник в Місті ***.
Фенічка - мати дитини Миколи Петровича. Вона стала приводом для дуелі між Базаровим і Павлом Петровичем Кірсанова, так як Базаров, застав Фенечку одну, міцно цілує її, а випадковим свідком поцілунку стає Павло Петрович, якого до глибини душі обурює вчинок «цього волохатого», він особливо обурюється ще й тому, що йому здається: в Фенечке є щось спільне з княгинею Р. (Неллі), отже за законами честі відбувається дуель. В кінці Фенічка стала дружиною Миколи Петровича Кірсанова.