东晋永和年间，浙江上虞祝家庄有个叫祝英台的女孩。她聪明好学，一心想外出求学。后来，她终于说服了父母，女扮男装，前往红罗山书院求学。途中，祝英台结识了一位名叫梁山伯的年轻书生，他也是到书院去求学的。两人一见如故，当场结拜为兄弟，一起前往书院学习。两人在红罗山书院同窗三年，形影不离，感情逐渐深厚。祝英台对梁山伯产生了爱意，但忠厚老实的梁山伯始终不知道祝英台是个女子。
三年后，祝英台接到家中的来信，要她回家。送别的路上，祝英台作了许多比喻，向梁山伯暗示自己的情意。最后，祝英台假意说自己家中有个九妹，还没有成亲，愿意许配给梁山伯。梁山伯答应了，二人约好时间，让梁山伯前来提亲。
祝英台回到家中才知道父亲要她回家的原因，原来父亲已经把她许配给了太守的儿子马文才。当时，婚姻都是父母做主，祝英台即使再不情愿也没有办法。
当梁山伯来到祝家庄提亲时，见到祝英台身着女装出来迎接，他才知道祝英台是个女子。梁山伯在得知祝英台已被许配给马家后，十分悲痛。两人在临别时发誓：“纵然我们生前不能成婚，死后也要在一起。”
梁山伯回家后，不久便抑郁而终，祝英台听到这个消息后悲痛欲绝。
祝英台出嫁那天，坚持要到梁山伯的坟前去祭拜。花轿刚一放下，祝英台就从轿子中冲出来，扑倒在梁山伯坟前放声痛哭。突然间，电闪雷鸣，风雨交加，随着一声巨响，梁山伯的坟裂开一个大口子，祝英台毫不犹豫地跳入了坟中。风雨过后，一道彩虹挂在天边，只见一对美丽的彩蝶从梁山泊的墓穴里飞出来，在空中翩翩起舞。人们都认为是梁山伯和祝英台的真情感动了神仙，而将他们化身成蝶，从此比翼双飞于天地之间。
祝英台的父亲想让女儿过上好日子，但他太看中门第，不尊重祝英台的个人感情，最终酿成了悲剧。