聖地牙哥老人已經八十四天沒有捕到一條魚了。最初，一個年輕的孩子馬諾林和他一起分擔厄運，但在過了四十天倒楣日子之後，孩子的爸爸讓孩子到另一條船上千活去了。從那個時候起，聖地牙哥只是一個人幹活。每天早晨他劃著小船到有大魚出沒的墨西哥灣流去，每天晚上他總是兩手空空地回來。
孩子喜歡並且可憐這個老漁人。馬諾林要是自己沒有掙到錢，就會乞討或偷竊以保證聖地牙哥有足夠的食物和新鮮的魚餌。老人謙卑地接受孩：子的好意，謙卑中帶有某種隱而不露的自豪感。晚餐時(吃的是大米飯和黑蠶豆)他們總會談論在運氣好的日子裡一起捕獲的大魚，或是談論美國的棒球賽和偉大的狄馬吉奧。夜間，聖地牙哥一個人躺在自己的小棚屋裡，夢見非洲海灘上的獅子，幾年前他航海去過那個地方。他不再夢見自己死去的老婆了。
在第八十五天，聖地牙哥在寒冷的黎明前的黑暗中，把小船劃出了港口。在把陸地的氣息拋在身後之後，他放下了釣絲。他的兩個魚餌是孩子給他的鮮金槍魚，還有把魚鉤遮蓋起來的沙丁魚。釣絲垂直地下到暗黑的深水裡。
太陽升起時，他看到別的一些船隻都頭朝著海岸，在海上看來海岸像是一條接近地平線的綠帶子。一隻盤旋的軍艦鳥給老人指明了海豚追逐飛魚的地方。但是魚群遊得太快、也太遠了。這只猛禽又在盤旋了，這次聖地牙哥瞧見金槍魚在太陽光下躍起。一條小金槍魚咬住了他艉纜上的魚鉤。老人在把顫動的金槍魚拉上船板以後，心想這可是一個好兆頭。
快到中午時，一條馬林魚開始啃起一百英尺深處的那塊魚餌來了。老人輕輕地擺佈那條上了鉤的魚，根據釣絲的份量他知道那准是一條大魚。最後他猛拉釣絲把魚鉤給穩住了。但是，那條魚並沒有浮出水面，反而開始把小船拖著往西北方向跑。老人打起精神，斜挎在肩膀上的釣絲繃得緊緊韻。他雖然孤身一人，體力也不如從前，但是他有技術，他懂得許多訣竅。他耐心地等待魚累乏下來。
日落之後，寒意襲人，老人冷得發抖。當他剩下的魚餌中有一塊被咬住時，他就用自己那把帶鞘的刀把釣絲給割斷了。有一次那條魚突然一個側身，把聖地牙哥拉得臉朝下地跌了一跤，老人的臉頰也給劃破了。黎明時分，他的左手變得僵硬並抽起筋來了。那條魚還是一直往北遊，一點陸地的影子都瞧不見了。釣絲又一次猛的一拉，把老人的右手給勒傷了。老人肚子餓得發慌，就從金槍魚身上割下幾片肉，放在嘴裡慢慢嚼著，等著太陽出來曬暖他的身子，減輕手指抽筋的痛苦。
第二天早上，這條魚蹦出了水面。聖地牙哥瞧見魚的躍起，知道自己釣到了一條從未見過的最大的馬林魚。一會兒魚又沉了下去，轉向了東方。在熾熱的下午，聖地牙哥只喝了一點兒水壺裡的水。為了忘掉劃破的手和疼痛的背，他回想起過去人們如何稱他為“優勝者”和他如何在西恩富戈斯地方一家酒館裡和一個大個子黑人比手勁。有一次，一架飛機嗡嗡地從頭上掠過，向邁阿密飛去。
黃昏之際，一條海豚吞食了他重新放上魚餌的小鉤子。他把這條“魚”提到了船板上，小心不去拉動他肩上的釣絲。休息一會之後，他切下幾片海豚肉並且把在海豚胃中發現的兩條飛魚留了下來。那天夜裡他睡著了。他醒來時覺得當這條魚跳起時釣絲就滑過他的手指。他緩慢地把釣絲放鬆，盡力想把這條馬林魚拖乏。在這條大魚放慢跳躍時，他把劃破的雙手放在海裡洗，並且吃了一條飛魚。日出時，這條馬林魚開始打起轉來了。老人感到頭暈目眩，但他盡力把大魚在每轉一圈時拉得更近一些。他雖然幾乎精疲力盡，終於還是把自己的捕獲物拉得和小船並排在一起並用魚叉猛擊這條馬林魚。他喝了一點水，然後把馬林魚捆綁在他那條小船的頭部和尾部。這條馬林魚比船還長兩英尺。哈瓦那港從來沒有見過捕到這麼大的魚，他扯起有補丁的船帆開始向西南方向駛去，心想這下要發財了。
一個小時以後，他瞧見了第一條鯊魚。這是一條兇猛的尖吻鯖鯊。它飛快地遊了過來，用耙一樣的牙齒撕這條死馬林魚。老人用盡餘力把魚叉往鯊魚身上紮去。尖吻鯖鯊打著滾沉下去了，帶走了魚叉，而且已經把馬林魚咬得殘缺不全，鮮血直流。聖地牙哥知道血腥味會散開來。他望著海面，看到兩條犁頭鯊遊近來了。他用綁在槳的一頭的刀子擊中了其中的一條：並看著這條食腐動物滑到深海裡去了。他殺死了正在撕食馬林魚的另一條鯊魚。當第三條鯊魚出現時，他把刀子向鯊魚戳去。鯊魚打了一個滾，結果把刀給折斷了。日落時又有一些鯊魚遊過來了。起初他設法用舵把朝它們劈過去，但是他雙手磨破了皮在流著血，而遊來的鯊魚多得成了群。在暮色中，他望著地平線上的哈瓦那的微弱的燈光，聽著鯊魚一次一次在齧咬馬林，魚的屍體。老人此時想到的只是掌舵，和他自己極度的疲乏。他出海太遠了，那些鯊魚把他打敗了。他知道那些鯊魚除了大馬林魚的空骨架之外，是什麼也不會給他留下的。
當他劃進小港，讓小船沖上沙灘時，岸上的燈火都已滅了。在朦朧之中，他只能分辨出那條馬林魚白色的脊背和豎著的尾巴。他拿著桅竿和卷起的船帆，往岸上爬去。有一次他在重壓下跌倒了，他耐心地躺在地上，積蓄力氣。等他進了自己的棚屋時，他一頭倒在床上就睡。
那天早上晚些時候，孩子發現他時他還躺著。這個時候，一些漁民聚在那只小船的周圍，對這條從頭到尾長有十八英尺的大馬林魚嘖嘖稱奇。當馬諾林拿著熱咖啡回到聖地牙哥的棚屋時，老人醒了。他告訴孩子可以把他那條魚的長吻拿走。馬諾林要老人休息，把身體養好，以便日後再一起出去捕魚。整個下午老人都在睡覺，那孩子就坐在他的床旁邊。聖地牙哥正在夢見那些獅子呢。

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