Odysseus là vua của đảo Ithaca (phía tây ngoài khơi Hy Lạp cổ đại). Ithaca là một đồng minh với Sparta. Khi thành Troia cướp nữ hoàng Helen của Sparta, Sparta kêu gọi các đồng minh đi đánh Troia. Odysseus gia nhập đội quân vì danh dự, để vợ và con trai ở lại. Tại Troia, thành trì vững chắc làm quân Sparta không thể công phá được, Odysseus với sự thông minh của mình đã nghĩ ra kế sách ngựa gỗ. Chàng cùng những người lính tinh nhuệ trốn trong bụng ngựa gỗ để lừa dân thành Troia nổi lòng tham kéo ngựa gỗ vào thành (quân Hy Lạp rút hết, thành Troia nghĩ họ đã đầu hàng và để lại con ngựa như sự cầu hòa, khi ngựa là biểu tượng của thành Troia). Từ trong bụng ngựa, ban đêm, Odysseus mở cửa thành cho quân Hy Lạp vào đốt phá, thành Troia thất thủ.

Trọng tâm của sử thi Odyssey là hành trình trở về Ithaca của Odysseus cùng thủy thủ đoàn. Bình thường chỉ mất 2 tuần nhưng hành trình trở về của Odysseus lại gặp muôn vàn thử thách, kéo dài 10 năm.

Câu chuyện được kể từ thời điểm Odysseus sau 10 năm rời thành Troia vẫn chưa thể đặt chân lên quê hương và đang bị nữ thần Calypso vì yêu chàng cầm giữ trên một hòn đảo với lời mời sống bất tử cùng nhau. Tuy nhiên Odysseus vẫn muốn khước từ để trở về với vợ Penelope. Cảm thương cho số phận Odysseus, thần Zeus sai thần Hermes lệnh Calypso để chàng đi.

Đã mất tất cả thuyền và thủy thủ đoàn sau chuyến đi vượt qua eo biển eo biển Messina, chạm chán 2 thủy quái Charybdis and Scylla và thủy thủ ăn thịt gia súc của thần Hyperion, Odysseus dạt vào đảo của Calypso. Nay muốn rời đi, chàng phải tự đóng thuyền cho mình. Nhưng rồi bị bão đánh chìm, Odysseus trôi dạt vào xứ Phê-a-xi. Ở đây, Odysseus được công chúa Nô-di-ca yêu quý và nhà vua xứ Alkinoos (An-ki-nô-ốt) tiếp đãi tử tế. Nhà vua muốn chàng thuật lại chuyến phiêu lưu từ khi rời khỏi thành Troia.

Odysseus đã kể lại những chuyện li kì, mạo hiểm của mình. Từ chuyện bị quân địa phương phục kích, gặp bão dạt đến tận xứ sở những tên khổng lồ một mắt Cyclops, bị gã khổng lồ một mắt Pô-li-phem ăn thịt mất sáu bạn đồng hành. Nhờ có mưu trí và lòng dũng cảm, chàng đã chọc mù mắt hắn và cùng đồng đội thoát khỏi hang. Tuy nhiên Pô-li-phem lại là con trai của thần biển Poisedon, và Odysseus bị nguyền rủa trên biển. Odysseus phải đi ngang qua đảo của phù thủy Circe, vùng bờ biển của những kẻ ăn thịt người khổng lồ, xuống địa ngục để xin hướng dẫn từ một nhà tiên tri đã chết, đi qua đảo của các nàng tiên cá Siren có tiếng hát du dương mê hồn nhưng vô cùng nguy hiểm,...

Nghe chàng kể, ai nấy vô cùng cảm phục. Nhà vua đã cho thuyền chàng về quê hương Ithaca. Trong khi đó, tại quê nhà, Penelope, vợ của Odysseus, phải đối mặt với nhiều người quyền quý trong vùng đến cầu hôn, những kẻ thèm khát ngai vàng Ithaca. Telemachus, con trai Odysseus và Penelope, phải đương đầu với chúng để bảo vệ gia đình khỏi những kẻ đang rắp tâm chiếm đoạt tài sản gia đình. Về đến Ithaca, Odysseus giả dạng thành người hành khất nên Penelope, vợ chàng, không nhận ra. Để trả lời sự thúc ép của bọn cầu hôn, Penelope thách ai giương được chiếc cung của Odysseus và bắn một phát xuyên qua 12 cái vòng rìu thì sẽ lắy người đó. Đương nhiên chỉ có Odysseus mới làm được điều đó. Chàng cùng con trai lập mưu trừng trị bọn cầu hôn và những gia nhân phản bội. Penelope còn khéo léo thử lòng chồng bằng bí mật về chiếc giường không thể di chuyển của hai vợ chồng, vì Penelope không tin Odysseus chính là chồng nàng. Kết thúc thiên sử thi, nữ thần Athena đứng ra hòa giải cuộc xung đột giữa gia đình của những kẻ cầu hôn với gia đình Odysseus. Cuộc sống mới bắt đầu trên xứ sở Ithaca.