Три частини величезної книги, поділеною на вісімнадцять епізодів, повинні, на думку автора, співвідноситися з гомерівською «Одіссеєю» (Улісс — латинська транскрипція імені її головного героя). Але зв’язок ця з давньогрецьким епосом дуже відносна і, скоріше, від зворотного: у просторовому романі нічого важливого, по суті, не відбувається.
Місце дії — столиця Ірландії місто Дублін — вивірено автором буквально по карті і довідником. Час — по хронометру, іноді, втім, останавливающемуся.
Перша частина включає три епізоди. О восьмій ранку Бик Малліган, орендує разом з Дедалом житло в башті Мартелла, будить свого приятеля, вкрай незадоволений тим, що третій сусід, Хейнс, вночі, марячи, стріляв зі сну з рушниці. Трусоватому і обидчивому Дедалу це не дуже подобається. У нього недавно померла від раку печінки мати, з якою він при її житті був у непростих відносинах, і він ображений і на дотепника Маллігана за непочтительные в її адресу вираження. Розмова їх крутиться навколо теми пошуків сином батька, постійно торкаючись прикладів Гамлета, Ісуса Христа і Телемака, сина Улісса. Ця ж тема виникає і на уроці історії, який Стівен дає через дві години в школі, де він підробляє, і в його розмові з директором школи, який просить молодої людини передати його знайомим в редакції газети свою многоречивую замітку про епідемію ящура. Після уроку Стівен подумки прогулюється по березі моря.
В цей же ранок починаються «мандри» дрібного рекламного агента Леопольда Блума. Центральна і найбільша частина роману, що складається з дванадцяти епізодів, починається з його сніданку — свинячої нирки, яку перед цим він купує в м’ясній лавці Длугача, Там же він бере проспект зразкової ферми в Палестині, будуючи на цей рахунок різні прожекти. Вдома його чекають два листи. Перше — від дочки Міллі, або Меріон, якої якраз вчора виповнилося п’ятнадцять років і яка вже працює в Моллингаре асистенткою фотографа. І другий лист, адресований його дружині Моллі, концертуючою співачці, від її імпресаріо Буяна (або Х’ю Е.) Бойлана, в якому він повідомляє, що заїде до неї в чотири години дня.
Після сніданку — відвідування вбиральні з журналом в руках. В одинадцять Блуму треба бути на похороні його шкільного товариша, він залишає будинок за годину до цього, щоб зайнятися різними дрібними справами. Зокрема, він одержує поштою лист від якоїсь Марти Кліффорд, відповіла на дане ним чисто амурних цілях оголошення в газеті про пошуках секретарки. Марта відповіла на його любовне послання і навіть пише, що мріє про зустріч. З приводу чого у Блума виникають всякі женолюбивые фантазії. Пора, однак, на кладовищі.
У похоронній кареті Блум їде разом з іншими соболезнующими, серед яких і батько Стівена, Саймон Дедал. Розмова йде про всяку всячину, в тому числі і про майбутнє гастрольному турне дружини Блума, і про його батька, покончившем в свій час самогубством. Після церемонії похорону Блум відправляється в редакції газет, для яких він в якості агента дає рекламу. Там він зустрічає ту ж компанію, що була на кладовищі, плюс професор Макхью, сухотний адвокат О Моллой і редактор Майлс Кроуфорд. Блум йде, приходить. У його відсутність в редакції виявляється Стівен Дедал, який приніс замітку директора школи, і після балаканини запрошує всіх в питний заклад. Редактор затримався, в цей час повернувся Блум, і на нього падає все роздратування Кроуфорда.
Збентежений, Блум покидає редакцію і бродить по місту, починаючи поступово відчувати голод і все більше думаючи про їжу. То він перемолвится зі знайомою, то подивится божевільному і нарешті відправляється в трактир Деві Берна, де один із завсідників повідомляє власника трактиру про масонстві Блума.
В цей же час в дві години дня Стівен Дедал відстоює в бібліотеці перед умнейшими людьми Дубліна свою версію біографії та особистості Шекспіра, наприклад, те, що він і грав, і вважав себе тінню батька Гамлета. Незважаючи на оригінальність і бажання бути зрозумілим, він так і залишається ізгоєм серед присутніх: ні його віршів не друкують у збірнику молодих поетів, ні самого не запрошують на вечір, на відміну від його приятеля Мэйлахи (або Бика) Маллігана, який теж тут. І без того ображений, Стівен отримує для своїх образ все нові приводи. В бібліотеку навідується і Блум, ледь не зустрівшись зі Стівеном.
Середина дня, і городяни займаються своїми справами. Дружки Блума обговорюють красу його дружини, сам Леопольд Блум перебирає книжки мазохістського змісту, вибравши одну з них. Буян Бойлан відправляє по якомусь адресою з посильним вино і фрукти. Стівен зустрічає свою сестру, нещодавно расставшуюся з батьком.
Блум знає з листа, що на чотири призначена зустріч його дружини Моллі з Буяном Бойланом. Він підозрює про їх любовного зв’язку, яка і насправді існує. Зустрівши Бойлана, Блум потайки слід за ним в ресторан «Ормонд» на набережній, до речі, обідає там зі своїм знайомим, слухає музику, потім дізнається, що Бойлан їде у колясці. Ревнощі, таємне бажання зради його дружини з іншим чоловіком, цієї «Пані», що задовольняє всіх, до свого і їх задоволення, — все це переповнює душу Блума на тлі хвилюючою музики. Уявляючи те, що відбувається у нього вдома в його відсутність, він пише відповідь лист Березні, відмовляючись від негайної зустрічі з нею і насолоджуючись самою грою, оттягивающей насолоду. П’ять годин в шинку Барні Кирнана збираються ірландські патріоти, обговорюючи поточні справи — свої власні і своїй бідній, гнобленої англійцями і євреями країни. У пошуках Мартіна Каннигема з приводу страховки похованого вранці Дігнама сюди заглядає і Блум. Випиваючи, патріоти дискутують, зачіпаючи єврея Блума, не підтримує їх екстремізм щодо англійців, зокрема. Справа кінчається антисемітської витівкою на його адресу: коли Блум сідає в карету, у нього кидають порожньою банкою.
Години до восьми Блум виявляється на пляжі біля моря, де онанирует, спостерігаючи одну з трьох молодих подружок, Герті Макдауелл, яка, відчуваючи його інтерес, як би ненавмисно демонструє свою спідню білизну та інші таємні принади. Коли вона з подругами йде, Блум виявляє її кульгавість. Тоді ж виявляється, що його годинник зупинилися в пів на п’яту. Чи Не тоді, думає Блум, коли Бойлан «заклав» його дружині?
Зустрічатися з дружиною у Блума немає бажання. О десятій вечора він виявляється в притулку для породіль доктора Хорна, де одна з багатодітних матусь вже третю добу не може вирішитися черговим немовлям. Увійшовши туди, Блум виявляє компанію питущих і хохмящих юнаків, серед яких знаходиться і Стівен Дедал. Леопольд п’є і розмовляє з ними. Тут варто зауважити, що роман «Улісс» не простий для читання і переказу, бо написаний у жанрі потоку свідомості. У цій же главі автор ще й імітує різні літературні стилі, починаючи з найдавніших і кінчаючи йому найсучаснішими. Серед юнаків словоблудит і Бик Малліган. Спокусливі розмови підігріваються приходом санітарки, де вказано, що дама нарешті народила. Весела компанія відправляється пити і гуляти далі в шинок, а Стівен зі своїм приятелем Лінчем відокремлюються від інших, щоб йти в публічний будинок Белли Коен. Чомусь Блум, відчуваючи симпатію до Стівену, вирішує слідувати за молодими людьми.
Опівночі він опиняється в самому серці дублінського нічного розпусти. П’яний Блум галлюцинирует, бачачи своїх батьків, знайомих жінок, зустрінутих за день випадкових людей. Він змушений захищатися від звинувачень цими примарами в різних таємних гнусностях. Підсвідомість його, жадоба влади й почестей, страхи, сексуальний мазохізм прут назовні «в особах і картинках». Нарешті він виявляється з повією Зоєю в борделі, де зустрічає Стівена з його приятелем. П’яний нарко-еротичний марення продовжується, реальність не відокремити від свідомості. Блум, звернений в жінку, звинувачується у всяких збоченнях, у тому числі в задоволенні від підглядання за перелюбством своєї дружини з Бойланом. Раптом в розпал оргії Стівен бачить привид своїй бідній матері, що встала з могили. Він розбиває люстру тростиною і біжить з борделю на вулицю, де вступає в бійку з солдатами. Блум, вийшовши за ним, абияк залагоджує скандал, схиляється над тілом лежить в пилу юнаки і впізнає в ньому свого померлого одинадцять років тому в дитинстві сина Руді.
Починається третя частина книги, що складається з трьох останніх епізодів. В годину ночі Блум і Стівен добираються до нічний чайної «Притулок візника», де і влаштовуються у кутку. Блум всіляко підтримує розмову, періодично заходить у глухий кут, показує Стівену фотографію своєї дружини і запрошує в гості, щоб познайомити з нею. Обговоривши по дорозі безліч найважливіших для нетверезих людей питань, вони добираються в два ночі до блумовского будинку і, насилу відкривши його, сидять на кухні, п’ють какао і знову розмовляють на всілякі теми, потім йдуть в сад, спільно мочаться, після чого благополучно розходяться в різні сторони.
Лежачи потім разом з дружиною в ліжку, Блум, серед іншого, розмірковує про невірності своєї дружини з цілою низкою передбачуваних їм коханців, трохи розмовляє з нею і нарешті засинає.
Закінчується роман сорокастраничными без знаків пунктуації виливами місіс Моллі Блум про її ухажерах, про чоловіка, про інтимні уподобання, по ходу справи вона виявляє, що у неї починається менструація, яка, втім, не заважає всяким спокусливим її думок, в результаті чого величезний роман закінчується словами: «так що він відчув мої грудей їх аромат та й серце в нього калатало шалено і так я сказала так я хочу Так».