Cuốn sách được trình bày dưới dạng một tập ghi chép viết bởi nhân vật chính, một người đàn ông trung niên tên Harry Haller. Ông để lại tập ghi chép này cho người ông tình cờ quen là cháu trai của chủ nhà trọ mà ông thuê. Người này viết thêm một lời giới thiệu ngắn và cho xuất bản tập ghi chép. Tập sách riêng biệt trong Sói Thảo Nguyên này là tập sách "thật", có tựa đề "Bút ký của Harry Haller (Dành riêng cho những người điên)".

Khi câu chuyện bắt đầu, nhân vật chính bị vây nghẹt bởi những suy nghĩ rằng mình không hợp với thế giới của người thường, cụ thể là xã hội trưởng giả phù phiếm. Trong lúc lang thang vô định trong thành phố, ông bắt gặp một người đang cầm biển quảng cáo cho một hí viện ma thuật. Người này tặng ông một tập sách mỏng với tựa "Luận thuyết về Sói Thảo Nguyên". Luận thuyết này được chép đầy đủ trong tiểu thuyết và gọi thẳng tên của Harry, khiến ông đặc biệt chú ý bởi mô tả của nó giống ông một cách kỳ lạ. Tập sách này là luận văn về một người đàn ông tin mình có hai bản chất: một nửa là bản chất tinh thần con người, nửa kia là nửa thú, là "một con sói từ thảo nguyên". Người này vướng vào một cuộc đấu tranh khó giải quyết: hắn không hài lòng với cả hai bản chất vì không thể dự đoán và hiểu thấu thứ khái niệm do chính mình đặt ra này. Tập sách giải thích bản chất đa diện và không thể định nghĩa của linh hồn mỗi con người, nhưng Harry hoặc không thể, hoặc không có ý định nhìn nhận điều này. Tập sách cũng bàn về những ý định tự sát của Harry, miêu tả hắn nằm trong số "những kẻ tự tử": những người từ sâu trong tâm can biết chắc mình sẽ tự sát một ngày không xa. Ngược lại, nó cũng tán dương hắn vì tiềm năng trở nên vĩ đại, trở nên một "kẻ bất tử" của hắn.

Harry tình cờ gặp lại người đàn ông đã cho mình tập sách tại một đám ma và hỏi thăm ông ta về hí viện ma thuật. Nhưng, trước sự kỳ vọng của Harry, người này chỉ giới thiệu cho ông tới một phòng khiêu vũ.

Sau khi rời khỏi đám ma, Harry gặp một vị học giả mà ông từng kết bạn và cùng đàm luận về thần thoại phương Đông. Ông này mời Harry tới nhà ăn tối. Tại bữa ăn tối, Harry chán ghét tư tưởng mang chủ nghĩa dân tộc của bạn mình sau khi ông này phê phán một kẻ phản quốc được viết trong báo mà không biết đó chính là Harry. Đổi lại, Harry làm mất lòng ông giáo sư và vợ ông bằng cách chỉ trích bức khắc đồng diễn tả Goethe mà bà rất quý, vì ông tin rằng nó quá ủy mị và xúc phạm chân dung thực sự của Goethe. Sự kiện này khiến Harry thêm chắc chắn mình là một kẻ xa lạ giữa chính xã hội mà ông sinh sống.

Harry tránh về nhà vì sợ rằng viễn cảnh tự vẫn đang chờ đợi mình ở đó. Ông lang thang vô định ngoài phố suốt đêm, sau đó dừng chân ở phòng khiêu vũ mà người đàn ông ở đám ma đã chỉ trước đó. Ông gặp một thiếu nữ tên Hermine, người nhanh chóng nhìn ra sự tuyệt vọng của ông, và cùng cô trò chuyện hồi lâu. Cô chế giễu khi Harry tự thương hại bản thân và nghe ông giải thích quan điểm của ông về cuộc sống, khiến ông ngạc nhiên đồng thời khuây khỏa. Hermine hứa gặp Harry lần nữa, cho ông cái cớ để tiếp tục sống và ông hăng hái chấp thuận.

Trong những tuần tiếp theo, Hermine hướng dẫn cho Harry tiếp cận lối sống buông thả mà ông vốn coi là "trưởng giả". Cô dạy ông khiêu vũ, cho ông dùng thuốc phiện, tìm cho ông một cô người tình (Maria), quan trọng hơn là bắt ông chấp nhận coi những thứ này là những khía cạnh đứng đắn và xứng đáng của một cuộc sống trọn vẹn.

Hermine cũng giới thiệu cho Harry một người thổi kèn saxophone tên Pablo. Y là sự đối lập hoàn toàn với hình ảnh một kẻ nghiêm túc, biết suy nghĩ trong đầu Harry. Sau khi tham dự một vũ hội hóa trang xa hoa, Pablo đưa Harry tới "Hí viện Ma thuật": ở đây, những mối lo và quan niệm từng khiến Harry phiền muộn tan biến khi ông tương tác với các ảo ảnh. Hí viện Ma thuật là nơi ông trải nghiệm những tưởng tượng tồn tại trong đầu mình. Hí viện này được miêu tả là một hành lang dài hình móng ngựa, một bên đặt một cái gương, bên kia đặt vô số cửa trên viết những câu mô tả khác nhau. Harry bước qua năm cửa, mỗi cánh biểu trưng cho một phần cuộc đời ông.