Fils de Gervaise Macquart et de son amant Lantier, le jeune Étienne Lantier s'est fait renvoyer de son travail pour avoir donné une gifle à son employeur. Chômeur, il part, en pleine crise industrielle, dans le Nord de la France, à la recherche d’un nouvel emploi. Il se fait embaucher aux mines de Montsou et connaît des conditions de travail deplorables (pour écrire ce roman, Emile Zola s'est beaucoup documenté sur le travail dans les mines).
Il fait la connaissance d'une famille de mineurs, les Maheu et tombe amoureux de la jeune Catherine. Mais celle-ci devient la maîtresse d'un ouvrier brutal, Chaval, et bien qu'elle ne soit pas insensible à Étienne, elle a une attitude étrange envers lui.
Étienne s'intègre vite parmi les mineurs. Il est révolté par l'injustice et par les conditions de vie des mineurs. Par la suite il propagera des idées révolutionnaires.
Lorsque la Compagnie des Mines baisse les salaires, les mineurs font la grève. Etienne parvient à vaincre leur résignation et à leur faire partager son rêve d'une société plus juste.
Lorsque la grève éclate, la Compagnie des Mines adopte une position très dure et refuse toute négociation. Affamés par des semaines de lutte, le mouvement se durcit. Les grévistes cassent les machines et les installations minières et agressent les bourgeois. Les soldats viennent rétablir l'ordre mais la grève continue. Dans un mouvement de rébellion, de nombreux mineurs défient les soldats qui se mettent à tirer sur les manifestants : Maheu, l'ouvrier chez qui Étienne vit est tué.
La grève est un échec. Les mineurs se résignent à reprendre le travail. C'est alors que Souvarine, un ouvrier anarchiste, sabote la mine. Quelques mineurs meurent. Étienne, Catherine et Chaval, son amant, sont bloqués dans la mine. Chaval provoque Étienne qui le tue. Il devient enfin l’amant de Catherine qui meurt dans ses bras avant l'arrivée des sauveteurs. Étienne sort vivant de cet enfer, et part pour Paris.
Même si la révolte a échoué, Étienne