保尔·柯察金是乌克兰某镇一个贫苦工人家的小儿子，父亲死得早，母亲则替人洗衣以养家煳口，哥哥阿尔焦姆是个铁路工人；小学时的保尔就嫉恶如仇，敢想敢做一次，他往那个愚蠢而又凶恶的神父的面团里撒烟灰被学校开除了。 十月革命爆发后，红色政权遭到了外国势力干涉和本国反动派的联合围攻：乌克兰的政治形势也空前地激烈动荡、借住在保尔家的朱赫来是个老布尔什维克，红军撤退时将他留在了镇上。
朱赫来教保尔拳击，培养了保尔朴素的革命热情。一次，因为解救朱赫来，保尔自己被关进了监狱。而后愚蠢的敌人却又把他很快错放了：出狱后的保尔慌不择路，跳进了冬妮亚(林务官的女儿)家的花园。冬妮亚很喜欢热情、倔强、个性刚强的保尔，保尔也被清纯、漂亮、整洁、文雅的冬妮亚所深深吸引。
后来，哥哥阿尔青把保尔送到喀查丁参加了红军。在部队里，保尔当了骑兵，作战异常勇猛。战斗之余，他还喜欢读《牛虻》《斯巴达克思》等小说，一有空就讲给战友们听。一次激战中，他头部受重伤，被送进了医院：出院后，保尔住进了冬妮亚的亲戚家。他的一只眼睛有问题，不能再回前线了，但他立即投入了地方上的各种艰巨的工作。
一次参加工友同志的聚会，保尔因带着穿着漂亮整洁的冬妮亚同去，遭到了工友们的讥讽和嘲笑?保尔意识到冬妮亚和自己不是—个阶级，遂下决心断绝了他们的感情。 为了供应城市木材，保尔参加了铁路筑建。秋雨、泥泞、大雪，冻土，工作条件越来越恶劣，武装土匪的骚扰和疾病、饥饿也都威胁着保尔和同志们。
但铁路还是如期修通了，已升为省委委员的朱赫末为他们的革命热情深深感动，说“钢铁就是这样炼成的”。 由于成绩突出，保尔詖任命为某铁路工厂的团委书记，女政委丽达经常帮助保尔，帮助他提高认识，搞好工作。保尔渐渐爱上了丽达，但又以革命为由牺牲了自己第二次萌动的爱情。
保尔因肺炎再次住进了医院，肺炎好了，但医生又在他脊柱上发现了弹片的伤痕。在家乡养病期间，保尔到烈土墓前凭吊战友，感慨万千，发出了感人至深、振聋发瞆的豪言壮语：“人最可宝贵的是生命……人的一生应该这样度过……”病愈后，保尔又忘我地投入到了革命工作中：在工作中，他坚决地和各种非主流思想和“歪风邪气”作斗争，对战友杜巴瓦的”变质”，他十分痛心，坚决地给予了批评…… 保尔的体质越来越坏。
1924年，党组织不得不卸掉他身上的全部重担，让他长期疗养。他的视力越来越差。在海滨疗养时，保尔认识了达雅——一个工人家庭的小女儿：在达雅家中，保尔鼓动了达雅对老顽固父亲的造反，并引导她加入了苏维埃，达雅和保尔结婚了。 1927年，保尔完全瘫痪，继而双目失明。
他也曾一度灰心丧气，想自杀，但坚强的革命信念又使他走出了低谷。在极端困难的条件下，保尔开始了文学创作。1934年，在母亲，妻子以及同志们的帮助下，他的自传体长篇小说《钢铁是怎样炼成的》终于出版了!保尔高兴极了，他又有了新的革命武器——写作。
因为保尔觉得冬妮娅和自己不是一个阶级的人，所以疏远了她。保尔无疑中毒太深了。