山东胶县人黄生为考取功名便借住在山东峻山下清宫。这座道观十分庞大，种满了形形色色的牡丹，品种繁多，举不胜枚，有一天，黄生正在窗口读书，忽然看见窗外牡花丛中有一白衣少女在花丛中时隐时现。黄生暗想：“这道观难道有女子居住？我住了这么久，怎么没有发现呢？黄生当下便急步追出门外去观看那白衣女子。终是迟了一步，那女子早隐身而去。黄生不甘心，便藏身在树后，静候白衣女子重新现身。没过多久，那白衣女子携手带来了一个红衣女子。黄生暗喜，那两个女子渐渐向他靠近。突然，红衣女子说：“这里有生人！”黄生赶忙走了出来。那两个女子转身拂袖而去。裙袖飘拂，香气洋溢。黄生正要追赶，那两个女子早已不见了踪影。黄生非常惆怅，怔怔地站在那里，一言不发。黄生还写诗留情。
黄生回到书房正思念不止，白衣女郎忽然进来，黄生惊喜地上前迎接。女郎笑着说：“你气势汹汹像个强盗，使人害怕。想不到你却是个风雅的诗人，所以不妨和你相见。”黄生略微问了她的生平。女郎说：“我小名香玉，原住在妓院里，被下清宫的道士关禁在这山中，实在非我所愿。”黄生问：“那道士叫什么名字？我要为你出这口气。”香玉说：“不必了，他也不敢相逼。借此机会和风流诗人长期幽会，也很不错。”黄生问：“穿红衣服的是谁？”女即说：“她叫绛雪，是我的义姐。”于是二人就亲热起来，等到醒来，东方已红。香玉急忙起床说：“只管贪欢，都忘了天亮了。”一边穿衣套鞋，一边说：“我也写了一首诗，可别见笑：良宵欢乐容易过，不觉朝阳已上窗。但愿人如粱上燕，同飞同栖自成双。”黄生握着她的手腕说：“你外表秀美，内心聪明，我很爱你。只是你离开我一天，就像千里永别一样。你别等到夜里，一有机会就来。”香玉答应了。从此二人早晚都在一起。
黄生每次让她邀请绛雪来，总不来，黄生以为遗憾。香玉说：“绛雪姐姐性格特别孤僻，不像我这么痴情。只能慢慢劝她，不必太急。”
一晚，香玉神色凄惨地进来，说：“你连‘陇’都守不住了，还想‘望蜀’啊？如今我们要永别了。”黄生问：“你去哪里？”香玉用袖子擦着眼泪说：“这是命运往定的，不好对你说。你当初题的那首佳作，现在成了不幸的预言了。‘豪门已夺佳人去，更无侠士救无双。’宋朝王晋卿的诗句，可说是为我而作的了。”黄生问她怎么回事，她不说，只是哭泣。彻夜未眠，一早就去了。黄生感到非常奇怪。
第二天，有个即墨县姓蓝的，来下清宫游览，见到一株白牡丹，很喜欢，就把它掘起带走了。黄生这才明白香玉乃是牡丹花精，怅恨惋惜不止。过了几天，听说白牡丹被姓蓝的移植到家里，只一天就枯萎死了。黄生恨极，写了五十首《哭花诗》天天来到香玉留下的坑穴旁哭泣哀悼。
一天，黄生哀悼完刚要回去，远远着见红衣女郎绛雪也来到坑穴边哭泣，就从容地走近去，她也不躲避。黄生就拉着绛雪的袖子，执手相看泪眼。后来，黄生恳请她到自己房中，绛雪也依了他。她叹息说：“从小的姐妹，今天却再也见不到她了。听到你哀伤，更添我悲痛。泪水堕人九泉之下，或许她能为我们的真诚所感动而重生。但是她死后神离气散，一时间怎能和我们两人一起谈笑呢？黄生说：“我命不好，妨害恋人，当然也没福消受两个美人。以前我多次烦请香玉转达一点儿心意，为什么你再不肯光临呢？”绛雪说：“我以为年轻书生，十个有九个薄情，不知道你原是最重感情的人。但我和你交往，为感情而不为性欲。若是日夜纵欢，那我就做不到了。”说完，就要告别。黄生说：“香玉永久离开了我，使我吃不下睡不着。仰仗你多留一会儿，安慰我的情思，为何说走就走呢！”绛雪这才留下，过了一宿离去，好几天没再来。
冷雨敲着幽窗，黄生苦苦怀念着香玉，在床上翻来侧去，泪水沾湿了枕席。他披上衣服起来，拨亮了灯火，又按前诗的韵写了一首：“凄凉山院黄昏雨，垂帘惆怅坐小窗。无限相思人不见，半夜独自泪双双。”写完了正在自己吟诵，忽然窗外有人说：“既有作诗的，不可没有和诗的。”听上去，是绛雪的声音，忙开门让她进来。绛雪看了黄生的诗，就在后面续写道：“亲密人儿在何处？惟有孤灯照晚窗。寂寞空山人一个，幻前对影自成双。”黄生读了流下眼泪，就埋怨绛雪来得太少了。绛雪说：“像香玉那样热烈我做不到，只能稍微安慰一下你的寂寞罢了。”黄生要和她纵欢，绛雪说：“相见的快乐，何必在这上面。”
从此，每当黄生寂寞无聊时，绛雪就来一次。来了以后就和黄生饮酒吟诗，有时不留宿就走了，黄生也由着她。他对绛雪说：“香玉是我的爱妻，你是我的良友。”他常常问绛雪：“你是院中第几棵？请早点告诉我，我将抱回去种在家里，免得像香玉似地被恶人夺去，使人遗恨一辈子。”绛雪说：“故土难移，告诉了你也没有用。爱妻尚且不能始终伴着你，何况良友呢！”黄生不听她的，拉着她的手臂出来，每到一棵牡丹下面，就问：“这棵是你吗？”绛雪不说，只是捂着嘴笑。
不久已到腊月，黄生回家祭祖过年。到二月间，忽然梦见绛雪到，忧愁地说：“我有大难临头，你赶紧去，还能相见，迟了就来不及了。”黄生醒后觉得奇怪，急忙命仆人备马，连夜赶到峻山。原来是观里的道士要建造房屋，有一棵耐冬树，妨碍了房屋的建造，工匠正要挥斧把它砍掉。黄生急忙制止了他们。
到夜里，绛雪来向黄生道谢，黄生笑着说：“你早不把实情告诉我，该遭这次困厄！现在我已暮知道你了，如果你再不肯来，我就烧了它气你。”绛雪说：“我早知道你要这样来纠缠，所以过去才不敢告诉你。”二人坐了一阵，黄生说：“我现在面对良友，更想念美丽的妻子。好久没去哭香玉了，你能跟我一起去哭吗？”于是两个人就前去，对着坑穴洒泪。哭了一个多时辰，绛雪收住眼泪劝黄生不要再哭了。
又过了几夜，黄生正寂寞地坐着，绛雪笑着进来说：“报告你一个喜讯：花神被你的深情所感动，让香玉重新降生到这下清宫中。”黄生问：“什么时候？”绛雪答：“不知道，大约不久吧！”天亮绛雪下床而去，黄生叮嘱道：“我是为你来的，你别老是让人孤单寂寞。”绛雪笑着答应了，却两夜没来。黄生前去抱着那棵耐冬树，摇晃抚摸，连声呼唤，没有声音。于是黄生就回到房中，拿着艾条去抽打那棵耐冬树。绛雪突然进来，夺过艾条扔掉，说：“你恶作剧，假使我身上的出伤疤，就要和你断绝关系了！”黄生笑着把她抱在怀里。
二人还没坐定，香玉轻盈地进来了。黄生一见香玉，泪水纵横，急忙起来握住她的手，香玉用另一只手握着绛雪，三人相对伤心地硬咽着。等到坐下，黄生握着香玉的手觉得空虚，好像自己握着拳头一样，惊讶地问她。香玉流着泪说：“从前我是花的神，所以是凝实的，如今我是花的鬼，所以是虚散的。如今我们虽然相聚，你别当做是真的，只把它当做梦来看就是了。”绛雪说：“妹妹来得太好了，我被你家男人纠缠死了。”就告辞走了。香玉举止笑貌和以前一样，只是偎依之间，好像一个虚幻的影子。黄生郁郁不乐，香玉也低头抬头觉得遗憾。她对黄生说：“你用白蔹屑，稍微拌点硫磺，每天浇我一杯水，明年今天就能报答你的恩情。”就告别走了。
第二天，黄生到白牡丹原先生长的地方，就见一株牡丹苗生出来了。黄生就天天加以培植，又制作了雕花栏杆来保护它。香玉来，对黄生感激不尽。黄生想要把牡丹苗移植到自己家里，香玉不同意，说：“我体质虚弱，不堪再受损伤。况且万物生长各有注定的地方，我这次来原本不打算生在你家，违抗命运反而要缩短寿命。只要你爱我，欢会的日子自会来到。”黄生埋怨绛雪不来。香玉说：“你一定要强求她来，我有办法。”就和黄生带了灯笼来到耐冬树下，拿了一根草，用巴掌量了它的尺寸，再用它来量树身，自下而上，量到四尺六寸，就指着这地方，让黄生用两个手指甲一齐搔它。转眼绛雪就从背后出来，笑着骂道：“这丫头来了，就助纣为虐吗？”两个人拉着绛雪一起进屋，香玉说：“姐姐别生气，暂时麻烦你陪伴他，一年后就不打扰你了。”从此绛雪也就常来。
黄生观察那牡丹芽，一天比一天壮盛，到春末，已有二尺多高了。黄生回家后，付给道士银两，嘱咐他朝夕培植灌溉牡丹。第二年四月黄生到下清宫，就见有花一朵，含苞末放。黄生正依恋不忍离去，花摇摇晃晃要开放，不一会已经开了。花大如盘，清楚地看到有个小美人坐在花蕊中，才三四指高。转眼间，美人飘然飞下，原来是香玉。香玉笑着对黄生说：“我忍受着风吹雨打等你来，你来得好迟！”于是就进了屋。绛雪也来了，笑着说：“现在夫妻团圆，你们可幸福了。”于是三人一起饮酒谈笑。到半夜，绛雪走了。二人同睡。完全像以前一样融洽。
后来黄生的妻子死了，黄生就进山，不再回家。这时，牡丹已有手臂般粗。黄生常常指着它说；“我将来死后，灵魂就寄托在这里，要生在你左边。”香玉、绛雪都笑着说：“你别忘了。”
十几年后，黄生忽然病了。他儿子赶来，对着父亲很悲哀。黄生笑着说：“这是我新生之日，不是死亡之时，你伤心什么。”对道士说：“将来牡丹下面有红色的芽萌生，一放五叶的，就是我。”于是不再说话。儿子用车把他运回家，黄生就死了。
第二年，牡丹下果然有株茁壮的芽荫开出，叶数和黄生所说一样。道士觉得奇怪，更精心浇灌它。三年后，高好几尺，有一围来粗，但不开花。老道士死后，他的徒弟不懂得爱惜，把它砍掉了。白牡丹也就憔悴而死，不久，耐冬也死了。
