Claude Gueux vit en concubinage et a un enfant lorsqu'il est arrêté à Paris pour un vol de pain. Il est emprisonné dans la maison centrale de Clairvaux. Il est tout de suite confronté à l'autoritarisme du directeur des ateliers, M. D. Il apprend de sa bouche que sa compagne est devenue fille de joie et que l'on est sans nouvelles de son enfant. C'est un bon travailleur, il est honnête.
Rapidement, il acquiert une certaine aura sur les autres prisonniers : on le respecte au sein de la prison mais les geôliers le détestent. Claude a toujours faim. Un jour, un prisonnier, Albin, lui propose de partager sa ration de nourriture. Claude, ému, accepte. Une amitié sincère naît entre eux. Un jour, Albin est convoqué par le directeur et ne revient pas dans sa cellule. Claude demande à M. D. de réintégrer Albin mais l'autre refuse. Il a été changé de quartier et il est impossible qu'il revienne. Claude réitère sa demande plusieurs fois, mais essuie systématiquement un refus.
Le 25 octobre, il donne un délai au directeur pour faire revenir Albin ( 9 jours pleins). La date arrive mais Albin ne revient pas. Claude prend une paire de ciseaux de couturière dans la caisse située au pied de son lit ( il possède aussi un volume dépareillé de Emile ou de l'éducation de Rousseau). Dans l'atelier, il demande aux autres prisonniers de lui prêter une hache, ce qu'ils font, en gardant le secret. Il agit ouvertement. Il fait un court discours aux autres dans lequel il explique les raisons du meurtre qu'il va commettre.
Lorsque M. D. entre, Claude lui demande une dernière fois de lui rendre Albin, l'autre lui répond encore que c'est impossible. En cinq coups de hache (dont un inutile), il le tue, devant les autres, impassibles. Puis, il se transperce la poitrine avec les petits ciseaux. Il perd connaissance.
Dans les mois suivants, on le soigne puis il est jugé et condamné à mort. Il se pourvoit en cassation à la demande d'une bonne soeur qui l'a soigné. En juin, il est guillotiné.