《钢铁是怎样炼成的》这本书主要主人公保尔·柯察金是乌克兰某镇一个贫苦工人家的小儿子，父亲死得早，母亲则在富人家当厨娘，
哥哥阿尔·焦姆是个铁路工人，受尽了资本主义制度剥削和压迫人民的痛苦。在被迫退学后，他当过车站食堂的小伙夫，做过发电厂的工人，之后认识了冬妮娅——一个林务官的女儿。低下的社会地位和苦难的生活练就了保尔一副不屈不挠的性格。十月革命爆发后，红色政权遭到了外国势力干涉和本国反动派的联合围攻。乌克兰的政治形势也空前的激烈动荡，保尔通过哥哥认识了朱赫来。朱赫来是个老布尔什维克战士，红军撤退时将他留在了镇上。朱赫来很友好，教保尔学会了英式拳击，还培养了保尔朴素的革命热情。一次，因为解救朱赫来，保尔自己被关进了监狱。而后愚蠢的敌人却很快把他错放了。出狱后的保尔慌不择路，跳进了冬妮娅家的花园。冬妮娅很喜欢热情、倔强、个性刚强的保尔，保尔也被漂亮、整洁、文雅、不像其他富人家的孩子一样瞧不起工人的冬妮娅所深深吸引。
后来，保尔在朱赫来的影响下参加了红军。成为了着名的科托夫斯基骑兵师中最勇敢的士兵之一，他和他的战友们曾一天向敌人发起十七次冲锋。在战斗之余，他还喜欢读小说，一有空就讲给战友们听。一次激战中，他头部受重伤，被送进了医院；出院后，保尔住进了冬妮娅亲戚的家。因为他的一只眼睛失明了，所以不能再回前线了，但他不忘工作，立刻投入了地方上的各种已所能及的工作。
一次参加工友同志的聚会，保尔因带着穿着漂亮整洁的冬妮娅同去，遭到了工友们的讥讽和嘲笑。保尔意识到冬妮娅和自己不是—个阶级，希望她能和自己站在同一战线上，但却被她回绝了，两个人的感情不得不产生分裂，从此保尔便离开了这个文静的女孩。
为了供应城市木材，保尔参加了铁路建筑。暴雨、泥泞、大雪、冻土，工作条件越来越恶劣，武装土匪的骚扰和疾病、饥饿也都威胁着保尔和同志们。但铁路还是如期修通了，已升为省委委员的朱赫来为他们的革命热情深深感动，他说：“钢铁就是这样炼成的！”。
由于成绩突出，保尔被任命为某铁路工厂的团委书记，女政委丽达经常帮助保尔，帮助他提高认识，搞好工作。保尔渐渐爱上了丽达，但又以革命为由放弃了自己第二次萌动的爱情。保尔因伤寒再次回乡住进了医院，而且得了肺炎，肺炎好了，但医生又在他脊柱上发现了一处弹片留下的足以致命的暗伤，于是保尔又回到家乡养病。