La novela consiste principalmente en una serie de cartas que Werther le envía a su amigo Wilhelm, en las que narra sus experiencias y le habla acerca de sus pensamientos y sentimientos. Inicia con la carta que le envía el 4 de mayo de 1771, donde da cuenta de su viaje y del nuevo lugar al que se ha trasladado a vivir. Werther se siente fascinado con el ambiente natural que lo rodea y con las costumbres sencillas de la gente que habita la zona.
Poco tiempo después de su llegada, Werther se enamora de una mujer que se llama Lotte. A pesar de que ella está comprometida, Werther no puede evitar sentir atracción por ella. Comparten mucho tiempo juntos, leyendo, paseando y conversando. Más tarde, él entabla también una amistad con Albert, el prometido de Lotte.
Werther se obsesiona con Lotte y esto le impide realizar prácticamente cualquier actividad que no la involucre. A causa de la angustia que le produce esta situación, decide alejarse. Entonces acepta un trabajo en otra ciudad, donde permanece un tiempo rodeado de nuevas personas y actividades. Allí su ánimo mejora fugazmente, pero, transcurrido un tiempo, comienza a sentirse a disgusto con su superior inmediato, el encargado de negocios. Además, le desagrada el comportamiento de muchas de las personas que lo rodean, que demuestran ser egoístas y tener ambiciones desmedidas. Un incidente en una reunión aristocrática desencadena rumores en su contra, y esta situación lo impulsa a renunciar a su puesto laboral. Por este motivo, en la primavera de 1772, se instala en las haciendas de un príncipe que había solicitado su compañía.
En su estadía junto al príncipe, Werther se aburre y le confiesa a Wilhelm su deseo de volver a pasar tiempo en compañía de Lotte. En efecto, pronto regresa a Wahlheim y se reúne con ella. Sus encuentros son frecuentes y esto despierta el resentimiento de Albert, quien persuade a Lotte, para entonces su esposa, de que restrinja las visitas de su amigo. El deseo que Werther siente por Lotte crece desmedidamente y, en consecuencia, se siente cada vez más desdichado.
Al final de la obra, el editor, quien ha reunido la correspondencia de Werther, intenta informar al lector sobre sus últimos días, explicando las circunstancias que lo condujeron al suicidio. Poco después de intentar reducir los encuentros con su amigo, Lotte intuye las consecuencias que esta decisión puede traer para ambos. A ella le preocupa el estado emocional de Werther y le advierte que debe moderarse. Durante la tarde de su último encuentro, la lectura de unos fragmentos del poeta Ossian conmueve a ambos hasta las lágrimas, y luego de que ellos se abrazan y se besan, Lotte se aleja, enfurecida. Esa misma noche, el protagonista se quita la vida con pistolas que le pide prestadas a Albert.
