Der Roman beginnt mit der Einleitung eines fiktiven Herausgebers, der erklärt, er habe alles verfügbare Material über Werther zusammengetragen. 

Werthers Briefe schildern, wie er als junger Rechtspraktikant in eine nicht namentlich genannte Stadt reist, um dort für seine Mutter einen Erbschaftsstreit beizulegen. Weit lieber hält er sich aber in der frühlingshaften Natur auf und macht lange Spaziergänge. Im eine Stunde entfernten Wahlheim lernt er Lotte kennen, die Tochter eines verwitweten Amtmanns. 

Werther ist fasziniert von der natürlichen jungen Frau, die ihren acht jüngeren Geschwistern liebevoll die verstorbene Mutter zu ersetzen sucht. Sie verkörpert mit ihrer Unbefangenheit und Wärme alles, wonach er sich sehnt. In seiner Verliebtheit blendet er aus, dass Lotte bereits mit Albert verlobt ist, der gerade in Dienstgeschäften unterwegs ist. Bald besucht er sie täglich und glaubt, Anzeichen für die Erwiderung seiner Gefühle zu erkennen. Auch nach Alberts Rückkehr setzt er seine Besuche fort. Albert, mit dem er einen freundschaftlichen Umgang pflegt, ist ruhig und gelassen, während Werther sich immer getriebener fühlt. Krank vor Liebe, verlässt er Lotte ohne Abschied und begibt sich in den Dienst eines Gesandten. 

Die neue Stelle bringt ihm jedoch nicht die erwartete Ablenkung; vielmehr leidet er unter seinem pedantischen Dienstherrn und der Enge der ständischen Gesellschaftsordnung. Er quittiert den Dienst und sucht die Stadt seiner Kindheit auf, wo er seine Jugendträume desillusioniert mit der Gegenwart vergleicht. Kurz darauf folgt er der Einladung eines Fürsten auf dessen Güter, fühlt sich aber von dem streng rationalistischen Fürsten ebenfalls nicht in seiner Individualität geschätzt. Er reist ab, um Lotte wiederzusehen.

Inzwischen sind Lotte und Albert verheiratet. Obwohl Werther diesen Gedanken kaum ertragen kann, nimmt er erneut Kontakt zu Lotte auf. Er fühlt sich ihr ausgeliefert und ist monatelang hin- und hergerissen zwischen Zweifel und Hoffnung. Schließlich verwirrt sich sein Geist, die Natur erscheint ihm düster und feindselig, und er sehnt sich nach dem Tod.

Am Schluss ergänzt ein fiktiver Herausgeber Werthers zunehmend fragmentarische Briefe durch seine eigene Erzählung: In Lottes Ehe ist der Alltag eingekehrt. Der Beruf steht mittlerweile für Albert an erster Stelle. Werther hingegen bemüht sich weiterhin um Lotte, was einen Keil zwischen die Eheleute, aber auch zwischen Albert und Werther treibt. Die beiden gehen sich aus dem Weg, und der verzweifelte Werther besucht Lotte nur noch in Alberts Abwesenheit. Unterdessen wird seine Absicht zur Selbsttötung immer konkreter.

Kurz vor Weihnachten bittet Lotte den aufgewühlten Werther um Mäßigung und erteilt ihm ein viertägiges Besuchsverbot. Ungeachtet ihrer Bitte kommt er am folgenden Abend zu ihr, wird von seinen Gefühlen übermannt und küsst sie. Lotte weist ihn unerbittlich ab. Am nächsten Morgen schickt Werther seinen Bedienten zu Albert, um sich eine Pistole auszuleihen. Er schießt sich damit in den Kopf und erliegt am folgenden Tag seinen Verletzungen.