Головний герой твору, дія якого відбувається протягом одного дня селянин Іван Денисович Шухов – на другий день після початку Великої Вітчизняної війни пішов на фронт з рідного села Темгенево, де у нього залишилася дружина з двома доньками; ще був син, але він помер.
У лютому тисяча дев’ятсот сорок другого року, на Північно-Західному фронті, група воїнів, у складі якої був і Іван Денисович, потрапила в оточення ворога. Червона Армія ніяк не допомогла цим солдатам; від голоду їм доводилося навіть є копита мертвих коней, розмочені у воді. Незабаром Шухов потрапив у німецький полон, однак йому разом з чотирма товаришами вдалося звідти втекти і дістатися до своїх. Однак радянські автоматники двох колишніх полонених вбили відразу ж, один помер від ран, а Івана Денисовича разом з ще одним військовим відправили в НКВС. За підсумками швидкого слідства Шухова відправили в концентраційний табір – адже кожна людина, що побував у полоні у німців, прирівнювався до шпигунам.
Іван Денисович перебуває в ув’язненні вже дев’ятий рік – вісім років він сидів в Усть-Ижме, а тепер на каторзі в Сибіру; за цей час у нього відросла довга борода, а зубів стало в два рази менше. Він одягнений в тілогрійку, поверх якої – підперезаний мотузкою бушлат; на ногах у нього ватяні штани і валянки, а під ними – дві пари онуч. На брюках трохи вище коліна – клаптик, на якому вишито табірний номер.
Найголовнішим завданням в таборі було уникнути голодної смерті. Ув’язнених годують суперечною баландою – юшкою із замерзлої капусти і маленьких шматочків риби. Якщо постаратися, можна отримати зайву порцію такий баланди або ж ще один пайок хліба.
Деяким ув’язненим навіть приходили посилки. Одним з таких був Цезар Маркович – чи то єврей, чи то грек; чоловік приємної східної зовнішності з густими, чорними вусами, які не збрили, так як без них він би не відповідав прикладеній до справи знімку. Коли-то він хотів стати режисером, але так і не встиг нічого зняти – посадили. Цезар Маркович живе спогадами і веде себе як діяч культури. Він розмовляє про “політичної ідеї” як виправдання тиранії, а іноді привселюдно лає Сталіна, називаючи його “батьком вусатим”. Шухов бачить, що на каторзі більш вільна атмосфера, ніж в Усть-Ижме: ніхто не стукає на Цезаря Марковича і не збільшує йому термін. А Цезар Маркович, будучи практичною людиною, зумів пристосуватися до каторжного життя: з надісланих йому посилок він вміє “сунути в рот, кому треба”, завдяки чому працює помічником нормувальника, що було досить легкою справою. Але він не жадібний і ділиться зі всіма продуктами і тютюном з посилок (особливо з тими, хто якимось чином йому допомагав).
Івану Денисовичу здається, що Цезар Маркович нічого не розуміє в житті: він залишає посилку в бараці, де “товариші” можуть всі з неї вкрасти, замість того, щоб швидше занести в камеру зберігання. Шухов зберіг прислане Цезарю добро, і той не залишився перед ним у боргу.
Найбільш часто Цезар Маркович ділився припасами з сусідом “на тумбочці” Кавторангом – морським капітаном другого рангу, Буйновским. Він ходив навколо Європи і по Північному морському шляху; як-то раз Буйновскій в якості капітана зв’язку навіть супроводжував англійського адмірала. Той залишився під враженням від високого професіоналізму російського капітана і після війни відправив йому подарунок на пам’ять; з-за цієї посилки в НКВС вирішили, що Буйновскій є англійським шпигуном. Кавторанг перебуває у таборі не так давно і ще не втратив віру у справедливість. Незважаючи на те, що він – звиклий командувати капітан, Кавторанг не ухиляється від табірної роботи, за що користується повагою всіх ув’язнених.
Є в таборі і той, кого ніхто не поважає: Фетюков, колишній конторський начальник. Він зовсім нічого не вміє робити і може тільки носилки тягати; йому не приходить ніякої допомоги вдома – дружина пішла від нього, після чого відразу ж вийшла заміж за іншого. Фетюков звик є вдосталь і тому часто жебракує. У цієї людини відсутнє відчуття власної гідності, з-за чого його часто ображають, а іноді навіть б’ють, і Фетюков не в змозі дати відсіч: “утрется, заплаче та й піде”. Шухов вважає, що таким людям, як Фетюков, неможливо вижити на зоні, де потрібно вміти себе поставити. Збереження власної гідності необхідно тільки тому, що без нього людина втрачає волю до життя і навряд чи зможе протягнути до кінця терміну.
Сам Іван Денисович не отримує з дому посилок: в його селі – голод. Пайок він старанно розтягує на цілий день, щоб не відчувати почуття голоду. Не цурається він і того, щоб “закосити” зайвий шматок від начальників табору.
У день, зазначений у повісті, в’язні працюють на будівництві будинку. Шухов не ухиляється від роботи. Бригадир, який теж є каторжанином – розкуркулений Андрій Прокопович Тюрін – за підсумками дня виписує “процентовку” – зайву хлібну пайку. Робота допомагає ув’язненим після підйому не жити в болісному очікуванні відбою, а наповнити час якимось сенсом. Радість, принесена фізичною працею, особливо підтримує Івана Денисовича, який є кращим майстром у своїй бригаді. Він грамотно розподіляє свої сили, що допомагає йому не перенапружуватися і ефективно працювати протягом усього дня. Під час роботи, виконуваної ним зі старанням і навіть з азартом, Шухов радіє, що зумів приховати уламок пилки – з нього люди зможуть зробити маленькі ножички, які вигідно обмінюються на хліб і тютюн. Однак охорона регулярно обшукує ув’язнених, і такі заховані речі в будь-який момент можуть бути знайдені; цей факт надає справі своєрідний азарт.
Один з ув’язнених – сектант, якого посадили за його віру – Альоша-баптист; він переписав в записну книжку половину Євангелія і для неї зробив схованку в стінній щілини; жодного разу при обшуку Алешино скарб не було виявлено. В таборі він не втратив віри; навпаки, коли надається можливість, він каже всім, що потрібно молитися, щоб Господь зняв злий накип з нашого серця. На каторзі не забувають ні про релігію, ні про мистецтво, не про політику: ув’язнені переживають не тільки про хліб насущний.
В кінці дня Шухов підводить його підсумки: в карцер його не посадили, на Соцмістечко (у морозний поле) працювати не відправили, шматок пилки сховав і на “шмона” не попався, під час обіду зайву порцію каші отримав (“закосив”), купив тютюну… Так виглядає майже щасливий день у таборі.
І таких днів – три тисячі п’ятсот шістдесят чотири.