很早的时候，二郎神的妹妹三圣公主受玉皇大帝之命负责镇守华山。三圣公主有一件宝贝——宝莲灯，用它可以驱妖降魔，帮助弱者，三圣公主也因此成了华山的守护神。
一天，三圣公主带着丫鬟朝霞来到了山下。两人在山下正玩得高兴的时候，突然，朝霞发现有人上山。这上山的人名叫刘彦昌，是一名书生，正准备赴京赶考，慕名来到华山，想看看华山的美景。想起民间关于华山的许多美丽的传说，他不由得诗兴大发，取出随身携带的笔墨，在山壁上题了一首诗。一路上翻山越岭，刘彦昌觉得有些累了，题完诗后便找了块干净的地方躺下来，不一会儿便睡着了。不久，三圣公主和朝霞也走了过来。朝霞说：“这不是刚才那个山下的人吗？看，这人还题了一首诗呢！”三圣公主看到这里很冷，忍不住把身上的沉香风衣拿出来给他披在了身上，接着她俩便踏云离去。也不知为什么，一路上，三圣公主竟不由自主地回头，显得是那般的依依不舍。刘彦昌醒来后不久，由于一路劳顿，突然，他感觉两腿一阵发软，旋即昏了过去。三圣公主和朝霞看到此景，及时赶了回来，把他带回了圣母宫。
过了一会儿，刘彦昌醒了过来，见到面前两个美丽的仙女，明白了是她们救了自己。从此刘彦昌便在这里住了下来，不知不觉中，刘彦昌和三圣公主之间产生了感情。于是两人结成了夫妻，过着快乐的生活。三圣公主还为刘彦昌生了个白白胖胖的儿子，取名沉香。
不久，二郎神得知此事，十分生气。他不能接受妹妹嫁给一个凡人为妻，准备前往圣母宫问罪。他想起妹妹手中的宝莲灯不好对付，便命黄毛童子去骗走了宝莲灯。黄毛童子刚走不久，二郎神就到了三圣公主的住处。眼见二郎神前来兴师问罪，公主心知上当，连忙让朝霞带着刘彦昌和儿子从小路下山。三圣公主向二郎神请求道：“既然哥哥已经知道，就请哥哥成全！”“你还要我成全你，简直就是妄想！”二郎神气得暴跳如雷，将三圣公主压在了山谷下。
刘彦昌下山后，舍不得离开华山，就在附近开了一个学馆教书度日，一心照顾着他与三圣公主的孩子。他每天都望着华山，希望再见公主一面。当他得知公主已被压在华山之下，心里万分难过，无奈之中，只好立志将沉香好好抚养，盼小沉香早点长大，好去救出公主。
一晃十年过去了，小沉香生得唇红齿白，体魄健壮，刘彦昌甚感安慰。刘彦昌又为沉香请了武师教他习武。转眼又是六年，这时的沉香已是十六岁了，不仅体魄健壮，而且雄姿英发。
这一天，刘彦昌看着儿子已经长大成人，便对沉香说出了关于他母亲的一切。沉香听了泣不成声，下定决心，一定要把母亲救出来。第二天一早，他便辞别父亲，向华山走去。但华山这么大，到哪儿去找母亲呢？他想首先得找到母亲的丫鬟朝霞阿姨。最后，在朝霞的帮助下，他终于在莲花峰山脉的一个谷底找到了母亲被关押的地方。由于自己能力有限，为了救出母亲，他又在朝霞阿姨的指点下，去灵台山霹雳大仙那里学习道法。
学成之后，沉香拜别霹雳大仙，赶往华山救母。到了华山，正好碰见二郎神在华山游玩。仇人相见，分外眼红，沉香举起仙斧便狠狠地朝二郎神劈了过去。两人杀得难分难解时，齐天大圣孙悟空路过这里。为求得帮助，沉香便把自己的不幸遭遇告诉了孙悟空。孙悟空听完后十分生气，他觉得二郎神也太可恶了，如此残忍地把自己的亲妹妹压在这山谷之下。他当即决定帮助沉香。在孙悟空的帮助下，沉香终于战胜了二郎神，成功地救出了母亲，夺回了宝莲灯，并把二郎神赶回了天庭。
沉香一家人从此过上了幸福美满的生活。