Đặt trong bối cảnh cuối những năm thập niên 1950,[3] Sen là một cô thiếu nữ sinh ra trong gia đình công chức ở Hà Nội. Vì nhà nghèo nên Sen đã phải dở dang việc học, từ bỏ giấc mơ sư phạm để đi kiếm tiền phụ cha mẹ nuôi hai em nhỏ. Tuy nhiên, bố mẹ lại muốn ép cô kết hôn với một bác sĩ vừa mất vợ. Sen từ chối và bỏ nhà trong đêm đi lập nghiệp nơi khác. Nhờ lời gợi ý của cô bạn Loan, Sen đã đăng ký vào làm cho một công trường xây dựng nhà máy cơ khí hiện đại mang tên Tháng Tám ở ngoại thành Hà Nội.

Thời gian đầu đến đây, vì bỡ ngỡ trước môi trường mới, những công việc nặng nhọc đã choán hết sức lực của Sen và khiến cô nhiều lúc suy tưởng tới việc bỏ về nhà. Nhờ sự hỗ trợ của bí thư chi đoàn Trần Lưu cùng chị đồng nghiệp Bổn, Sen dần làm quen với nếp sinh hoạt, lao động tập thể và được điều làm giáo viên dạy văn hóa cho các nhân viên của công trường. Trần Lưu cũng thầm đem lòng cảm mến nghị lực của Sen, nhưng lại không đủ can đảm để nói thành lời.

Bi kịch một ngày nọ đã ập đến, khi trong một lần đi trên đường khuya về, Sen bị hai tên công nhân là Mai và Song bịt mắt rồi giở trò đồi bại, hãm hiếp khiến cô mang thai. Giữa những ngày nằm sốt li bì vì ốm, Sen âm thầm mang niềm đau xót tủi hổ cho riêng mình. Không lâu sau, Sen được cử đi học cơ khí để về phục vụ cho phân xưởng mới xây xong. Thời gian này cô đã làm quen và nảy sinh tình cảm với Hiếu, một đại đội trưởng chuyển ngành và là đồng lớp của Sen. Hiếu đã chấp nhận đứa con trong bụng Sen lúc biết sự tình. Cả hai đi đến kết hôn với nhau.

Bắt đầu cuộc sống mới khi cùng chồng khi trở lại nhà máy cơ khí Tháng Tám, Sen đã làm việc miệt mài không kể ngày đêm và đạt được nhiều thành tích trong lao động. Trong khi đó, Hiếu lại dần tha hóa, biến chất trong suy nghĩ và hành động: một phần là vì cái chết oan của người bố trong Cải cách ruộng đất, phần khác là sự dụ dỗ, a dua của Mai và Song vận động chống lại lãnh đạo quan liêu trong nhà máy. Những xung đột về tư tưởng đã khiến mối quan hệ vợ chồng giữa Sen và Hiếu ngày càng xa cách.

Sau khi Sen sinh tiếp đứa con trai thứ hai tên Học, Hiếu cũng dần bỏ bê gia đình, đàn đúm với hội bạn làm nhiều chuyện sai trái bất chấp sự khuyên can của vợ. Vì nghi ngờ Sen có tình ý với Trần Lưu, cơn giận trong Hiếu ngày càng dâng lên. Anh không còn giữ được lời hứa với Sen, cũng như luôn đay nghiến cô về nỗi đau trong quá khứ. Rồi một ngày, bất ngờ bé Học bị bại liệt. Hiếu khi biết tin không những không thông cảm với Sen mà còn cho rằng cô đã thông đồng với Trần Lưu để giết con. Sau đó anh bỏ nhà đi. Không lâu sau, những việc làm mờ ám của Hiếu – Mai – Song đã dần lộ tẩy. Hiếu bị khai trừ khỏi nhà máy và phải lao động cải tạo tại một nông trường trên Tây Bắc. Những biến cố dồn dập ập đến tưởng chừng phải khiến Sen gục ngã trước số phận. Nhưng cô vẫn toàn tâm toàn ý cống hiến sức lực và thời gian cho công việc, để rồi được lên báo, được vinh danh là một "chiến sĩ thi đua". Kết truyện, Trần Lưu đã mạnh dạn gửi một bức thư đến Sen, bày tỏ tình cảm thầm kín bấy lâu nay dành cho cô. Tuy nhiên, trong thâm tâm, Sen đã từ chối vì niềm mặc cảm với thân phận của mình.