La metamorfosis comienza con Gregorio Samsa, que despierta convertido en un monstruoso insecto. De a poco va descubriendo los rasgos particulares de su nueva forma: sus innumerables patas, sus nuevas y fuertes mandíbulas y el caparazón que sustituye a su espalda. Más allá de la gravedad de su situación, lo que más preocupa a Gregorio es el hecho de no poder asistir al trabajo. Él es viajante de comercio y con su sueldo mantiene a toda su familia. Al principio, Gregorio permanece en su cuarto, impresionado por su transformación. Su familia le advierte que va a llegar tarde, que debe salir, pero él tiene problemas incluso para levantarse de la cama. Su jefe directo, el principal, decide ir a buscar a Gregorio a su casa para pedirle explicaciones respecto de su inusual retraso. Frente a la impaciencia, tanto del principal como de sus padres, Gregorio se levanta con mucha dificultad y va hasta la puerta. Cuando logra abrirla, el señor principal deja escapar un grito de susto, la madre de Gregorio rompe en llanto y el padre, luego de amenazarlo con el puño cerrado, también se pone a llorar.
Al principio la familia no sabe cómo hacerle frente a la situación de la metamorfosis de Gregorio. Su padre está enojado y lo desprecia. Su hermana, Grete, quien siente mucho cariño por Gregorio, se apiada de él y es la que se encarga de alimentarlo y de cuidarlo. Pero luego de atenderlo y limpiar su habitación durante un tiempo, Grete comienza a sentir repugnancia por el estado de su hermano y también empieza a despreciarlo. Un día en que Grete y la madre están limpiando el cuarto, Gregorio se escapa. Su padre se enoja mucho y lo obliga a meterse otra vez en el cuarto tirándole manzanas. Una de estas manzanas lastima a Gregorio y lo deja casi imposibilitado de moverse.
En este punto de la historia, toda la familia se desentiende de Gregorio. El hecho de que él fuera el único sostén de la familia y que ahora no pueda trabajar por haberse convertido en un monstruoso insecto hace que la familia Samsa comience a tener problemas económicos. Por este motivo, tienen que empezar a trabajar y deciden alquilar una de las habitaciones de la casa que está libre. Incluso echan a la sirvienta y contratan a una asistenta, que va menos horas. Una noche, Grete está tocando el violín para los nuevos inquilinos y Gregorio, quien ama la música que toca su hermana, aparece en la sala. A raíz de la presencia repugnante de Gregorio, los inquilinos deciden irse de la casa, sin pagar por su estancia. Después de este hecho, la familia entiende que la situación a la que los ha confinado Gregorio es insostenible. Toman la decisión de deshacerse de él. Gregorio los escucha decir esto, vuelve a su habitación y se sume en un profundo estado de melancolía. Al día siguiente, la asistenta lo encuentra muerto. Al final, el resto de la familia, ya sin el estorbo que representaba Gregorio, recupera la armonía.
