Действия первого, второго и третьего актов разворачиваются зимой 1918 года, а четвёртый акт — в начале 1919 года; действие происходит в городе Киеве.
В первом акте, в квартире Турбиных, вечером Алексей Васильевич Турбин, полковник-артиллерист, занят бумагами, в то время как его младший брат Николка играет на гитаре и поёт тревожную песню о Петлюре. Алексей просит брата не исполнять подобные песни. Внезапно гаснет электричество, и слышится прошествие воинской части с песней, сопровождаемое отдалённым звуком пушечного выстрела. Электричество возвращается. Елена Васильевна Тальберг, сестра Турбиных, начинает тревожиться за мужа, но братья её успокаивают, объясняя задержки в пути его связаны с охраной линии немцами. Входит штабс-капитан артиллерии Виктор Викторович Мышлаевский, замёрзший и почти обмороженный, с бутылкой водки в кармане шинели. Он рассказывает о переходе крестьян под власть Петлюры и трудностях своего прибытия. Алексей радушно принимает Мышлаевского в свою часть, которая размещена в Александровской гимназии. Пока Мышлаевский греется и принимает ванну, появляется кузен Турбиных из Житомира Ларион Ларионович Суржанский, называемый Лариосиком, молодой человек 21 года, намеревающийся поступать в Киевский университет. Он предстает как несколько неуклюжий и оторванный от реальности юноша, который в пути потерял часть багажа, сохранив лишь книги и рубашку. Елена предлагает разместить его в библиотеке. После ухода Лариосика приходит полковник генштаба Владимир Робертович Тальберг, муж Елены. Он сообщает о тяжёлом положении: город окружён петлюровскими войсками, немцы покидают гетмана, который пока не осведомлён об этом. Тальберг, известная фигура и помощник военного министра, намерен бежать в Германию, оставляя жену и детей. Он ставит Елену перед фактом своей отлучки, при этом запрещая ей принимать ухаживания поручика Шервинского, личного адъютанта гетмана. После ухода Тальберга Алексей с гневом выражает недовольство его поступком, а Николка называет его трусом и «крысой».
Во второй сцене происходит ужин в квартире Турбиных. Елена сидит за роялем, когда появляется Шервинский с букетом и начинает ухаживать за ней. Елена рассказывает ему об отъезде мужа, и Шервинский радуется, считая, что теперь может открыто проявлять свои чувства. Вскоре приходят Алексей, капитан Студзинский, Мышлаевский, Лариосик и Николка. Елена приглашает всех к столу на последний ужин перед боевым выходом дивизиона Алексея. За столом разгорается спор о гетмане и политической ситуации: Шервинский пытается защитить гетмана, остальные офицеры скептически воспринимают его слова. Лариосик, уже подшофе, произносит пафосный тост, вызывающий насмешки. Вскоре Мышлаевский, пьяный и раздражённый, достаёт маузер и собирается идти на улицу стрелять комиссаров, но его останавливают. В разговоре упоминается легенда о якобы живом Николае II при дворе немецкого императора, что вызывает споры. Мышлаевский вспоминает убитых царей и впадает в слёзы, после чего ему становится плохо и его уносят в ванную. Елена остаётся с Шервинским, делится с ним тревожным сном о корабле, шторме и огромных крысах. Шервинский признаётся в любви и предлагает ей развод с мужем. Елена отвергает его, но признаётся, что мужа не любит и симпатизирует Шервинскому, после чего они целуются.
Во втором акте, в ночное время, в кабинете гетмана во дворце царит тревожная обстановка. Лакей впускает Шервинского, который обнаруживает отсутствие дежурных и адъютантов. Фёдор сообщает, что второй адъютант, князь Новожильцев, получил плохие новости и покинул дворец. Шервинский пытается дозвониться до штаба, но безуспешно. Гетман появляется в парадной форме и объявляет о назначенном на полночь совещании с высшим командованием русской и германской армий, однако никто не приходит. Шервинский докладывает о прорыве фронта петлюровскими войсками. В кабинет входят представители германского командования генерал фон Шратт и майор фон Дуст, которые отказывают гетману в помощи, утверждая, что вся Украина поддерживает Петлюру, и сообщают о решении вывести германские войска из страны, предложив гетману эвакуацию. Гетман возмущён, обещает собрать армию для защиты Киева, но немцы намекают на угрозу казни в случае пленения. Дуст стреляет в потолок, вызывая панику, после чего врач немецкой армии готовит гетмана к тайному вывозу, переодев его в немецкую форму и забинтовывая голову. Гетмана выносят на носилках, а Шратт незаметно уходит. Шервинский забирает оставленный гетманом золотой портсигар и сообщает Турбину о предательстве гетмана, после чего меняет одежду на гражданскую и исчезает.
В следующей сцене в штабе 1-й конной дивизии царит мрачная атмосфера. Петлюровцы допрашивают дезертира с окровавленным лицом, который оказывается своим, но с обмороженными ногами. Внезапно раздаётся тревога — евреи бегут из Слободки, преследуемые петлюровцами. В штаб приводят сапожника, который пытается защитить свою собственность, но ему дают пощёчину, и он убегает. В этот момент начинается наступление.
В третьем акте утром в вестибюле гимназии, где размещён дивизион, царит суета: солдаты маршируют, юнкера поют романсы. Мышлаевскому сообщают о побеге пяти юнкеров. Алексей возвращается и приказывает вернуть заставу на Демиевке, а затем объявляет о роспуске дивизиона. Он объясняет офицерам и юнкерам, что борьба с Петлюрой окончена, гетман бежал, и народ против белого движения, поэтому он не поведёт их в бессмысленную войну. Это вызывает бурную реакцию, офицеры и юнкера спорят и угрожают арестом. Мышлаевский и Студзинский поддерживают Алексея. Вскоре в гимназии начинается хаос, Алексей сжигает бумаги, и появляется надзиратель Максим, которого отправляют домой. Позже Николка отказывается уходить без брата, Алексей пытается заставить его бежать с помощью револьвера. Приходят юнкера, сообщающие о приближении конницы Петлюры. Алексей приказывает им отступать, оставаясь прикрывать отход. Вскоре раздаётся взрыв, Алексей падает, а Николка, раненый, пытается бежать, но его убивают гайдамаки. Звучит марш, знамена поднимаются.
Во второй сцене, ранним утром, в квартире Турбиных отсутствует электричество. Елена и Лариосик наряжают ёлку. Лариосик признаётся в любви, но Елена сообщает, что уже состоит в отношениях с другим человеком, которого Лариосик знает. После его ухода приходит Шервинский с новостями о скором наступлении красных войск и выздоровлении Николки. Затем появляются Мышлаевский и Студзинский, и Елена спрашивает о братьях, получая утешения. Мышлаевский насмехается над Шервинским, обвиняя его в любви к гетману, что вызывает ссору. Разгорается спор, но затем Шервинский показывает золотой портсигар, подтверждающий его слова. В комнату вносят раненого Николку, и Елена, узнав, что Алексей убит, впадает в истерику. Она обвиняет оставшихся в живых в бездействии, Студзинский берёт револьвер, намереваясь исправить ошибку, но остальные пытаются его остановить. Николка, придя в сознание, подтверждает смерть брата, после чего Елена теряет сознание.
В четвёртом акте, спустя два месяца, на Крещенский сочельник 1919 года, Елена и Лариосик украшают ёлку. Лариосик продолжает выражать свои чувства, но Елена называет его «страшным поэтом» и признаётся в любви к другому мужчине. Разочарованный, Лариосик уходит за водкой и встречает Шервинского, который приносит известия о скором падении Петлюры и наступлении красных. Елена соглашается выйти замуж за Шервинского при условии, что он изменится. Они планируют сообщить Тальбергу о разводе. Шервинский срывает с стены портрет Тальберга и бросает его в камин. Николка, бледный и ослабленный, замечает пустую раму от портрета и комментирует развод Елены и её новую помолвку, что ошеломляет Лариосика. Затем приходят Мышлаевский и Студзинский в штатском, сообщая о поражении Петлюры и наступлении красной армии. Студзинский предлагает присоединиться к Петлюре и уйти в Галицию, а затем к Деникину для борьбы с большевиками, в то время как Мышлаевский не хочет возвращаться под командование генералов и рассматривает возможность служить большевикам ради сохранения отечественной армии. В разгар спора появляется Шервинский с новостью о разводе Елены и её намерении выйти за него замуж. Все поздравляют их. Вдруг входит Тальберг с чемоданом, намереваясь уехать за женой. Елена сообщает ему о гибели Алексея и увечьях Николки, а также о разводе. Тальберг пытается устроить сцену, но Мышлаевский силой выгоняет его из квартиры. Закончив, все собираются у ёлки, Лариосик зажигает электрические лампочки и играет на гитаре. Николка поёт, остальные, кроме Студзинского, подхватывают припев в честь Советской власти. Лариосик произносит речь, в которой отмечает трудности пережитого времени, близость и поддержку друг друга, а также надежду на новую жизнь. Со стены доносятся пушечные залпы, но это салют, а на улице звучит «Интернационал» — красные входят в город. Николка называет вечер прологом к новой исторической драме, на что Студзинский отвечает, что для кого-то это пролог, а для кого-то — эпилог.