Молодой американец с библейским именем Измаил (в книге Бытия сказано об Измаиле, сыне Авраама: «Он будет между людьми, как дикий осел, руки его на всех и руки всех на него»), наскучив пребыванием на суше и испытывая затруднения в деньгах, принимает решение отправиться в плавание на китобойном судне. В первой половине XIX в. старейший американский китобойный порт Нантакет — уже далеко не самый крупный центр этого промысла, однако Измаил считает важным для себя наняться на судно именно в Нантакете. Остановившись по дороге туда в другом портовом городе, где не в диковинку встретить на улице дикаря, пополнившего на неведомых островах команду побывавшего там китобойца, где можно увидеть буфетную стойку, изготовленную из громадной китовой челюсти, где даже проповедник в церкви поднимается на кафедру по верёвочной лестнице — Измаил слушает страстную проповедь о поглощённом Левиафаном пророке Ионе, пытавшемся избегнуть пути, назначенного ему Богом, и знакомится в гостинице с туземцем-гарпунщиком Квикегом. Они становятся закадычными друзьями и решают вместе поступить на корабль.

В Нантакете они нанимаются на китобоец «Пекод», готовящийся к выходу в трёхгодичное кругосветное плавание. Здесь Измаил узнает, что капитан Ахав (Ахав в Библии — нечестивый царь Израиля, установивший культ Ваала и преследовавший пророков), под началом которого ему предстоит идти в море, в прошлом своём рейсе, единоборствуя с китом, потерял ногу и не выходит с тех пор из угрюмой меланхолии, а на корабле, по дороге домой, даже пребывал некоторое время не в своём уме. Но ни этому известию, ни другим странным событиям, заставляющим думать о какой-то тайне, связанной с «Пекодом» и его капитаном, Измаил пока ещё не придаёт значения. Встреченного на пристани незнакомца, пустившегося в неясные, но грозные пророчества о судьбе китобойца и всех зачисленных в его команду, он принимает за сумасшедшего или мошенника-попрошайку. И тёмные человеческие фигуры, ночью, скрытно, поднявшиеся на «Пекод» и потом словно растворившиеся на корабле, Измаил готов считать плодом собственного воображения.

Лишь спустя несколько дней после отплытия из Нантакета капитан Ахав оставляет свою каюту и появляется на палубе. Измаил поражён его мрачным обликом и отпечатавшейся на лице неизбывной внутренней болью. В досках палубного настила заблаговременно пробуравлены отверстия, чтобы Ахав мог, укрепив в них костяную ногу, сделанную из полированной челюсти кашалота, хранить равновесие во время качки. Наблюдателям на мачтах отдан приказ особенно зорко высматривать в море белого кита. Капитан болезненно замкнут, ещё жёстче обычного требует беспрекословного и незамедлительного послушания, а собственные речи и поступки резко отказывается объяснить даже своим помощникам, у которых они зачастую вызывают недоумение. «Душа Ахава, — говорит Измаил, — суровой вьюжной зимой его старости спряталась в дуплистый ствол его тела и сосала там угрюмо лапу мрака».

Впервые вышедший в море на китобойце Измаил наблюдает особенности промыслового судна, работы и жизни на нем. В коротких главах, из которых и состоит вся книга, содержатся описания орудий, приёмов и правил охоты на кашалота и добычи спермацета из его головы. Другие главы, «китоведческие» — от предпосланного книге свода упоминаний о китах в самого разного рода литературе до подробных обзоров китового хвоста, фонтана, скелета, наконец, китов из бронзы и камня, даже китов среди звёзд, — на протяжении всего романа дополняют повествование и смыкаются с ним, сообщая событиям новое, метафизическое измерение.

Однажды по приказу Ахава собирается команда «Пекода». К мачте прибит золотой эквадорский дублон. Он предназначен тому, кто первым заметит кита-альбиноса, знаменитого среди китобоев и прозванного ими Моби Дик. Этот кашалот, наводящий ужас своими размерами и свирепостью, белизной и необычной хитростью, носит в своей шкуре множество некогда направленных в него гарпунов, но во всех схватках с человеком остаётся победителем, и сокрушительный отпор, который получали от него люди, многих приучил к мысли, что охота на него грозит страшными бедствиями. Именно Моби Дик лишил Ахава ноги, когда капитан, оказавшись в конце погони среди обломков разбитых китом вельботов, в приступе слепой ненависти бросился на него с одним лишь ножом в руке. Теперь Ахав объявляет, что намерен преследовать этого кита по всем морям обоих полушарий, пока белая туша не закачается в волнах и не выпустит свой последний, чёрной крови, фонтан. Напрасно первый помощник Старбек, строгий квакер, возражает ему, что мстить существу, лишённому разума, поражающему лишь по слепому инстинкту, — безумие и богохульство. Во всем, отвечает Ахав, проглядывают сквозь бессмысленную маску неведомые черты какого-то разумного начала; и если ты должен разить — рази через эту маску! Белый кит навязчиво плывёт у него перед глазами как воплощение всякого зла. С восторгом и яростью, обманывая собственный страх, матросы присоединяются к его проклятиям Моби Дику. Трое гарпунщиков, наполнив ромом перевёрнутые наконечники своих гарпунов, пьют за смерть белого кита. И только корабельный юнга, маленький негритёнок Пип, молит у Бога спасения от этих людей.

Когда «Пекод» впервые встречает кашалотов и вельботы готовятся к спуску на воду, пятеро темнолицых призраков вдруг появляются среди матросов. Это команда вельбота самого Ахава, выходцы с каких-то островов в Южной Азии. Поскольку владельцы «Пекода», полагая, что во время охоты от одноногого капитана уже не может быть толка, не предусмотрели гребцов для его собственной лодки, он провёл их на корабль тайно и до сих пор укрывал в трюме. Их предводитель — зловещего вида немолодой парс Федалла.

Хотя всякое промедление в поисках Моби Дика мучительно для Ахава, он не может совсем отказаться от добычи китов. Огибая мыс Доброй Надежды и пересекая Индийский океан, «Пекод» ведёт охоту и наполняет бочки спермацетом. Но первое, о чем спрашивает Ахав при встрече с другими судами: не случалось ли тем видеть белого кита. И ответом зачастую бывает рассказ о том, как благодаря Моби Дику погиб или был изувечен кто-нибудь из команды. Даже посреди океана не обходится без пророчеств: полубезумный матрос-сектант с поражённого эпидемией корабля заклинает страшиться участи святотатцев, дерзнувших вступить в борьбу с воплощением Божьего гнева. Наконец «Пекод» сходится с английским китобойцем, капитан которого, загарпунив Моби Дика, получил глубокую рану и в результате потерял руку. Ахав спешит подняться к нему на борт и поговорить с человеком, судьба которого столь схожа с его судьбой. Англичанин и не помышляет о том, чтобы мстить кашалоту, но сообщает направление, в котором ушёл белый кит. Снова Старбек пытается остановить своего капитана — и снова напрасно. По заказу Ахава корабельный кузнец куёт гарпун из особо твёрдой стали, на закалку которого жертвуют свою кровь трое гарпунщиков. «Пекод» выходит в Тихий океан.

Друг Измаила, гарпунщик Квикег, тяжело заболев от работы в сыром трюме, чувствует приближение смерти и просит плотника изготовить ему непотопляемый гроб-чёлн, в котором он мог бы пуститься по волнам к звёздным архипелагам. А когда неожиданно его состояние меняется к лучшему, ненужный до времени гроб решено проконопатить и засмолить, чтобы превратить в большой поплавок — спасательный буй. Новый буй, как и положено, подвешен на корме «Пекода», немало удивляя своей характерной формой команды встречных судов.

Ночью в вельботе, возле убитого кита, Федалла объявляет капитану, что в этом плавании не суждено тому ни гроба, ни катафалка, но два катафалка должен увидеть Ахав на море, прежде чем умереть: один — сооружённый нечеловеческими руками, и второй, из древесины, произросшей в Америке; что только пенька может причинить Ахаву смерть, и даже в этот последний час сам Федалла отправится впереди него лоцманом. Капитан не верит: при чем тут пенька, верёвка? Он слишком стар, ему уже не попасть на виселицу.

Все явственнее признаки приближения к Моби Дику. В свирепый шторм огонь Святого Эльма разгорается на острие выкованного для белого кита гарпуна. Той же ночью Старбек, уверенный, что Ахав ведёт корабль к неминуемой гибели, стоит у дверей капитанской каюты с мушкетом в руках и все же не совершает убийства, предпочтя подчиниться судьбе. Буря перемагничивает компасы, теперь они направляют корабль прочь из этих вод, но вовремя заметивший это Ахав делает новые стрелки из парусных игл. Матрос срывается с мачты и исчезает в волнах. «Пекод» встречает «Рахиль», преследовавшую Моби Дика только накануне. Капитан «Рахили» умоляет Ахава присоединиться к поискам потерянного во время вчерашней охоты вельбота, в котором был и его двенадцатилетний сын, но получает резкий отказ. Отныне Ахав сам поднимается на мачту: его подтягивают в сплетённой из тросов корзине. Но стоит ему оказаться наверху, как морской ястреб срывает с него шляпу и уносит в море. Снова корабль — и на нем тоже хоронят погубленных белым китом матросов.

Золотой дублон верен своему хозяину: белый горб появляется из воды на глазах у самого капитана. Три дня длится погоня, трижды вельботы приближаются к киту. Перекусив вельбот Ахава надвое, Моби Дик закладывает круги вокруг отброшенного в сторону капитана, не позволяя другим лодкам прийти ему на помощь, пока подошедший «Пекод» не оттесняет кашалота от его жертвы. Едва оказавшись в лодке, Ахав снова требует свой гарпун — кит, однако, уже плывёт прочь, и приходится возвращаться на корабль. Темнеет, и на «Пекоде» теряют кита из виду. Всю ночь китобоец следует за Моби Диком и на рассвете настигает опять. Но, запутав лини от вонзившихся в него гарпунов, кит разбивает два вельбота друг о друга, а лодку Ахава атакует, поднырнув и ударив из-под воды в днище. Корабль подбирает терпящих бедствие людей, и в суматохе не сразу замечено, что парса среди них нет. Вспомнив его обещание, Ахав не может скрыть страха, но продолжает преследование. Все, что свершается здесь, предрешено, говорит он.

На третий день лодки в окружении акульей стаи опять устремляются к замеченному на горизонте фонтану, над «Пекодом» вновь появляется морской ястреб — теперь он уносит в когтях вырванный судовой вымпел; на мачту послан матрос, чтобы заменить его. Разъярённый болью, которую причиняют ему полученные накануне раны, кит тут же бросается на вельботы, и только капитанская лодка, среди гребцов которой находится теперь и Измаил, остаётся на плаву. А когда лодка поворачивается боком, то гребцам предстаёт растерзанный труп Федаллы, прикрученного к спине Моби Дика петлями обернувшегося вокруг гигантского туловища линя. Это — катафалк первый. Моби Дик не ищет встречи с Ахавом, по-прежнему пытается уйти, но вельбот капитана не отстаёт. Тогда, развернувшись навстречу «Пекоду», уже поднявшему людей из воды, и разгадав в нем источник всех своих гонений, кашалот таранит корабль. Получив пробоину, «Пекод» начинает погружаться, и наблюдающий из лодки Ахав понимает, что перед ним — катафалк второй. Уже не спастись. Он направляет в кита последний гарпун. Пеньковый линь, взметнувшись петлёй от резкого рывка подбитого кита, обвивает Ахава и уносит в пучину. Вельбот со всеми гребцами попадает в огромную воронку на месте уже затонувшего корабля, в которой скрывается до последней щепки все, что некогда было «Пекодом». Но когда волны уже смыкаются над головой стоящего на мачте матроса, рука его поднимается и все-таки укрепляет флаг. И это последнее, что видно над водой.

Выпавшего из вельбота и оставшегося за кормой Измаила тоже тащит к воронке, но когда он достигает её, она уже превращается в гладкий пенный омут, из глубины которого неожиданно вырывается на поверхность спасательный буй — гроб. На этом гробе, нетронутый акулами, Измаил сутки держится в открытом море, пока чужой корабль не подбирает его: то была неутешная «Рахиль», которая, блуждая в поисках своих пропавших детей, нашла только ещё одного сироту.

«И спасся только я один, чтобы возвестить тебе...»