Staruszek Santiago mieszka w małej wiosce rybackiej na Kubie i samotnie łowi ryby. Ostatni raz spędził 84 dni na morzu, ale niczego nie złapał. Wcześniej chłopiec Manolin zwykł z nim łowić ryby, który bardzo pomagał starcowi, ale rodzice chłopca uznali, że Santiago ma pecha, i powiedzieli jego synowi, aby wypłynął na inną łódź.
Starzec nauczył Manolina łowić ryby, a chłopiec kocha Santiago i chce mu pomóc. Kupuje mu sardynki za przynętę, przynosi jedzenie do chaty. Starzec dawno pogodził się ze swoją biedą.
Był zbyt skromny, by myśleć, kiedy przyszła mu do głowy pokora. Wiedział jednak, że pokora nadeszła bez wstydu i utraty ludzkiej godności.
Rozmawiają z chłopcem o wędkarstwie i sławnych baseballistach. W nocy stary człowiek marzy o Afryce w młodości i „lwach, które schodzą na brzeg”.
Następnego ranka starzec idzie na ryby. Chłopiec pomaga mu nieść żagiel, przygotować łódź. Starzec mówi, że tym razem „wierzy w szczęście”.
Łodzie rybackie jeden po drugim wypływają z brzegu i wypływają w morze. Starzec kocha morze, myśli o nim z czułością jak o kobiecie. Po zaczepieniu przynęty Santiago powoli płynie z prądem, mentalnie komunikując się z ptakami i rybami. Przyzwyczajony do samotności starzec mówi do siebie głośno.
Wcześniej śpiewał; czasami śpiewał nawet w nocy, na warcie, kiedy chodził na dużych żaglówkach lub polował na żółwie.
Starzec zna różnych mieszkańców oceanu i traktuje ich bardzo delikatnie.
Najpierw Santiago łapie małego tuńczyka. Ma nadzieję, że obok stada tuńczyka jest duża ryba, która lubi jej sardynki. Wkrótce starzec zauważa lekkie drżenie elastycznej zielonej wędki, która zastępuje wędkę. Żyłka spada, a starzec odczuwa ogromną wagę gryzącej ryby.
Starzec próbuje wyciągnąć grubą żyłkę, ale mu się to nie udaje - duża i silna ryba ciągnie za sobą lekką łódź. Starzec żałuje, że nie ma przy nim chłopca - mógł usunąć przynętę z innych wędek, podczas gdy Santiago walczy z rybą.
To zajmuje około czterech godzin. Wieczór się zbliża. Ramiona starca są wcięte, rzuca żyłkę na plecy i kładzie pod nią torbę. Teraz Santiago może oprzeć się o burtę łodzi i trochę się zrelaksować.
Nie można pozostawić człowieka w spokoju na starość ... Jest to jednak nieuniknione.
Noc. Ryba ciągnie łódź dalej od wybrzeża. Starzec jest zmęczony, ale myśl o rybie nie opuszcza go na sekundę. Czasami współczuje jej - ryba, tak duża, silna i stara, musi umrzeć, aby móc dalej żyć. Santiago mówi do ryby: „Nie rozdzielę się z tobą, dopóki nie umrę”.
Siła starca wyczerpuje się, a ryba się nie zmęczy. Santiago zjada tuńczyka o świcie - nie ma innego jedzenia. Skurcze lewej dłoni starego człowieka. Starzec ma nadzieję, że ryby się pojawią, a potem zabije ją harpunem. W końcu las się podnosi, a na powierzchni pojawia się ryba. Pali się na słońcu, jej głowa i plecy są ciemnofioletowe, a zamiast nosa jest miecz, tak długi jak kij baseballowy. Jest o dwie stopy dłuższa niż łódź.
Sam, na otwartym morzu, był mocno przywiązany do tak dużej ryby, jakiej nigdy nie widział, o której nigdy nawet nie słyszał.
Pojawiająca się na powierzchni ryba ponownie wpada w otchłań, ciągnie łódkę, a starzec zbiera siły, by ją utrzymać. Nie wierząc w Boga, czyta Naszego Ojca.
Mija kolejny dzień. Aby się rozproszyć, starzec przypomina sobie mecze baseballowe. Przypomina sobie, jak kiedyś mierzył swoją siłę w tawernie w Casablance z potężnym czarnym mężczyzną, najsilniejszym mężczyzną w porcie, jak siedzieli cały dzień przy stole, nie tracąc rąk, i jak w końcu go pokonał. Brał udział w podobnych walkach więcej niż raz, wygrał, ale potem odrzucił tę sprawę, decydując, że potrzebuje prawej ręki do połowów.
Bitwa z rybami trwa. Santiago trzyma las prawą ręką, wiedząc, że kiedy siły się wyczerpią, lewa ją zastąpi, skurcz, w którym już dawno minęła. Makrela spotyka małą wędkę. Starzec wzmacnia tym swoją siłę, chociaż ta ryba jest całkowicie bez smaku. Jest mu przykro z powodu dużej ryby, która nie ma nic do jedzenia, ale determinacja, by ją zabić, nie maleje.
Jest tak dobrze, że nie musimy zabijać słońca, księżyca i gwiazd. Wystarczy, że wyłudzamy jedzenie z morza i zabijamy naszych braci.
W nocy ryba wychodzi na powierzchnię i zaczyna chodzić w kółko, zbliżając się do łodzi lub oddalając się od niej. To znak, że ryba jest zmęczona. Starzec przygotowuje harpun, aby wykończyć rybę. Ale odsunęła się na bok. Ze zmęczenia myśli mylą się w głowie starego człowieka, a czarne plamy tańczą przed jego oczami. Santiago zbiera pozostałą siłę i przykleja harpun do ryby z boku.
A potem ryba ożyła, chociaż już sama w sobie przyniosła śmierć - wzniosła się wysoko nad wodę, jakby szczycąc się ogromną długością i szerokością, całym swoim pięknem i mocą.
Przezwyciężając mdłości i słabość, starzec przywiązuje ryby do burty łodzi i odwraca się w stronę brzegu. Kierunek wiatru mówi mu, w którą stronę pływać, aby dostać się do domu.
Minęła godzina, zanim pojawi się pierwszy rekin, który płynął z powodu zapachu krwi. Podchodzi do rufy i zaczyna rozrywać rybę zębami. Starzec uderza ją harpunem w najbardziej wrażliwym miejscu na czaszce. Opada na dno, ciągnąc harpun, część liny i ogromny kawałek ryby
Santiago zabija jeszcze dwóch rekinów nożem przywiązanym do wiosła. Rekiny te zabierają ze sobą co najmniej jedną czwartą ryb. Przy czwartym rekinie nóż pęka, a starzec wyciąga silny kij.
Wiedział, że każde pchnięcie rekina na łódź oznacza kawałek podartego mięsa i że ryba pozostawiła teraz ślad na morzu, szeroki jak autostrada i dostępny dla wszystkich rekinów na świecie.
Następna grupa rekinów atakuje łódź przed zachodem słońca. Starzec wypędza ich ciosami pałek w głowy, ale nocą wracają. Santiago walczy z drapieżnikami najpierw pałką, a następnie ostrym fragmentem sterownicy. Wreszcie rekiny odpływają: nie mają już nic do jedzenia.
Starzec wchodzi późno w nocy do zatoki w swojej chacie. Po zdjęciu masztu i związaniu żagla wędruje do domu, czując niesamowite zmęczenie. Przez chwilę starzec odwraca się i widzi wielki ogon ryby oraz odbicie białej krawędzi za rufą łodzi.
Do kabiny starca przychodzi chłopiec. Santiago śpi. Chłopiec płacze, gdy widzi zranione dłonie. Przynosi kawie starca, uspokaja go i zapewnia, że odtąd będą razem łowić ryby, ponieważ wciąż ma wiele do nauczenia się. Wierzy, że przyniesie szczęście starcowi.
Rano rybacy są zdumieni pozostałościami gigantycznej ryby. Bogaci turyści schodzą na brzeg. Zaskakują ich długi biały kręgosłup z ogromnym ogonem. Kelner próbuje im powiedzieć, co się stało, ale nic nie rozumieją - są zbyt daleko od tego życia.
I stary śpi w tej chwili i marzy o lwach.