Quận Cao Bình ngày trước có đôi vợ chồng nhà nọ, tuổi cũng đã già nhưng chưa có mụn con nào. Gia đình nhà này rất nghèo, thường phải leo lên rừng để mà chặt củi, rồi đem đi đổi lấy gạo để mà nuôi hai thân già. Vì thương đôi vợ chồng lương thiện nhưng mãi vẫn chưa có mụn con, Ngọc Hoàng đã sai Thái tử xuống đầu thai làm con của họ. Người mẹ mang thai suốt nhiều năm trời mới sinh được Thạch Sanh. Sau khi cha mẹ qua đời, chàng sống một mình dưới gốc đa bằng nghề đốn củi và tài sản duy nhất là chiếc rìu do cha để lại.
Một ngày nọ, có người làm hàng rượu là Lý Thông vô tình đi ngang qua và ngồi xuống nghỉ ngơi ở dưới gốc đa. Vừa lúc ấy, hắn trông thấy Thạch Sanh gánh củi từ trong rừng trở về. Lý Thông âm mưu lân la đến hỏi chuyện với Thạch Sanh. Vì hiền lành, cả tin nên Thạch Sanh đã bị Lý Thông gạt kết nghĩa anh em và bị hắn lợi dụng để kiếm tiền cho mẹ con mình.
Lúc bấy giờ ở vùng này có con chằn tinh vô cùng hung dữ, có nhiều phép biến hóa rất kỳ lạ, chuyên bắt người để ăn thịt. Đã không ít lần quan quân của triều đình tới tiêu diệt nhưng đều thất bại Sau cùng, không còn cách nào khác nên đành phải thương lượng, xây cho nó cái miếu thờ, hằng năm còn phải dâng cho nó một người, như vậy nó mới không đi phá phách khắp nơi.
Không may, năm ấy đến lượt của Lý Thông phải đi nộp mình cho chằn tinh. Hai mẹ con nhà hắn đã bày mưu lừa Thạch Sanh phải đi nộp mạng thay. Nhưng Thạch Sanh đã anh dũng chiến đấu và đem đầu của chằn tinh về nhà. Mẹ con Lý Thông lại tiếp tục lừa Thạch Sanh, nói dối với chàng con chằn tinh là thú nuôi của nhà vua, giết nó sẽ mang tội chết, nên hãy trốn vào rừng để tránh tội. Trong khi đó, Lý Thông mang đầu chằn tinh lên kinh gặp nhà vua để nhận thưởng.
Bấy giờ, công chúa đã đến tuổi cặp kê, nhà vua tổ chức hội lớn để cho tất cả những hoàng tử của các nước, cùng với tất cả thanh niên trai tráng trong thiên hạ về đây tụ hội để kén rể. Tuy nhiên, trong lúc lễ hội xảy ra, xuất hiện một con đại bàng sải cánh bay tới cắp công chúa đi. Khi ấy Thạch Sanh vô tình trông thấy con đại bàng kia bay ngang qua, dưới chân nó còn đương quắp người, tiện cung tên bên cạnh, chàng liền đưa lên bắn nó một phát. Thạch Sanh lần theo những vết máu của nó mà tìm đến được nơi trú ẩn của đại bàng.
Khi Thạch Sanh gặp lại Lý Thông thì đã kể hết sự tình cho hắn nghe. Lý Thông tiếp tục âm mưu nhờ Thạch Sanh cứu công chúa. Khi đưa được công chúa lên hang, Lý Thông sai người tới lấp kín cửa hang bằng một khối đá lớn, sau đó bỏ về. Công chúa ngày đó trở về cung thì hoá câm.
Trong hang động, Thạch Sanh giết chết đại bàng và cứu được con vua Thủy Tề, chàng được tặng một cây đàn và một niêu cơm. Bị hồn của chằn tinh và đại bàng vu oan trộm vàng, Thạch Sanh bị tống vào ngục.
Nhờ tiếng đàn của Thạch Sanh, công chúa đã chữa được bệnh câm, chàng được minh oan. Mẹ con Lý Thông thì bị trừng phạt, nhưng Thạch Sanh lại quá bao dung nên tha cho hai mẹ con hắn được trở lại quê nhà để làm ăn. Hai người vừa đi được nửa đường thì đã bị sét đánh chết tươi..
Về sau, khi đánh đuổi được quân chư hầu nhờ niêu cơm và tiếng đàn thần kỳ, Thạch Sanh đã được cưới công chúa và nối ngôi vua.
Giá trị nhân văn của truyện:
Sự tích Thạch Sanh - Lý Thông thể hiện niềm tin vào một xã hội công bằng, tốt đẹp, nơi người tốt được đền đáp, kẻ ác bị trừng trị. Tác phẩm còn ca ngợi phẩm chất tốt đẹp của người lao động: hiền lành, tốt bụng, chăm chỉ, luôn sẵn sàng giúp đỡ người khác. Truyện cũng đề cao sức mạnh của sự đoàn kết, tương thân tương ái, khẳng định vai trò quan trọng của người lao động trong công cuộc xây dựng và bảo vệ đất nước. Đồng thời, giáo dục con người về lòng nhân ái, sự trung thực, dũng cảm và tinh thần yêu nước.