'동백 아가씨'는 불행하게도 폐병에 걸렸습니다. 치료를 받던 중 폐병으로 일찍 죽은 자신의 딸을 닮았다는 이유로 한 공작의 총애를 받게 됩니다. 공작은 마가렛이 과거의 삶을 바꾸면 모든 생활비를 지원하겠다고 약속합니다. 하지만 마가렛은 그렇게 할 수 없었고 공작은 돈을 반으로 줄였습니다. 마거릿은 생계를 유지할 수 없게 되고 수만 프랑의 빚을 지게 됩니다.
밤 10시, 마거리트 양이 돌아와 한 무리의 손님이 찾아옵니다. 이웃인 브루단시가 두 명의 청년을 데려왔는데, 그 중 한 명은 세무서장 무슈 뒤발의 아들인 아르망 뒤발이었습니다. 그는 마드모아젤 드 라 카멜롯을 진심으로 사랑했습니다. 1년 전 마거리트가 투병 중일 때 아르망은 매일 찾아와 그녀의 상태를 물었지만 그의 이름을 남기는 것을 거부했습니다. 마거리트에게 아르망의 열렬한 사랑을 전하자 이웃들은 그저 감사하다는 말만 전했습니다. 마거리트는 친구들과 춤을 추던 중 갑자기 발작을 일으킵니다. 아르망은 매우 걱정하며 이런 식으로 자해하지 말라고 충고하는 동시에 마거리트에 대한 자신의 사랑을 고백합니다. 그는 동백에게 6개월 전에 장갑에서 떨어진 단추를 발견했고 지금도 그 단추를 소중히 간직하고 있다고 말합니다. 차갑게 식었던 마음이 다시 한 번 진실로 다가왔다고 믿은 마거리트는 아르망에게 동백꽃을 건네며 마음을 약속합니다.
사랑은 마거리트의 열정을 불태웠고, 그녀는 지루한 파리 생활에서 벗어나 잠시 아르망과 함께 시골에서 살기로 결심합니다. 많은 돈이 들 텐데 혼자서 돈을 마련할 생각에 그녀는 아르망에게 하룻밤만 자신을 맡겨달라고 부탁합니다. 아르망은 외출하는 동안 우연히 마거리트의 전 애인을 만나게 되고, 질투와 오해를 받게 됩니다. 하지만 두 사람은 얼마 지나지 않아 서로의 차이를 극복하고 교외에서 목가적인 삶을 살게 됩니다. 마거리트는 옛 생활과 완전히 단절하기 위해 아르망 몰래 자신의 금은보석과 물건을 전당포에 팔아 생활비를 충당하고 공작의 호의에서 벗어나려고 했어요. 이 사실을 알게 된 아르망은 마거리트의 빚을 갚기 위해 어머니가 남긴 유산을 양도하기로 결심합니다. 파리의 한 대리인이 그에게 서명할 편지를 써주고, 그는 잠시 마르그리트를 떠납니다. 하지만 그 서명은 아들을 속이기 위한 아르망의 아버지의 계략에 불과합니다. 그는 혼자 있는 마거리트를 찾아 아들과 가족의 누명을 벗겨달라고 간청합니다. 마거리트는 무슈 뒤발에게 자신을 죽이는 것과 다름없는 아르망과 헤어지지 말아 달라고 애절하게 간청합니다. 하지만 무슈 뒤발은 타협하지 않습니다. 그녀는 아르망과 가족을 위해 희생해야 했고, 무슈 뒤발의 '간청'에 동의하고 아르망과 헤어지겠다고 다짐합니다.
아르망은 거절 편지를 받고 큰 고민에 빠진 아버지와 함께 집으로 돌아옵니다. 마거리트는 파리로 돌아와 터무니없고 사치스러운 생활을 재개합니다. 그녀는 남작의 제안을 받아들여 모든 빚을 갚고 보석과 마차를 되찾습니다.
상실의 고통에 시달리던 아망드는 마거리트에 대한 사랑이 점차 격렬한 질투로 변해가고, 그녀의 '배신'에 대한 복수를 결심합니다.
아르망은 마가렛을 찾아 그녀를 힘들게 합니다. 그는 그녀를 사랑을 상품처럼 파는 무정한 창녀라고 부릅니다. 또한 마가렛 앞에서 방탕한 매춘부 올림프를 쫓아다니며 매춘부에게 마가렛을 모욕하라고 지시합니다.
불쌍한 마가렛은 무자비한 일격을 연달아 맞으며 점점 더 악화됩니다. 모두가 그녀를 잊어버렸고 그녀는 재정적 자원을 잃었습니다. 그녀가 죽기 전에 채권자들이 차용증을 들고 찾아와 빚을 갚으라고 강요했습니다. 집행관은 판결을 집행하라는 명령을 내리고 그녀의 모든 재산을 압수한 뒤 사망 후 경매에 넘겼습니다. 임종할 때 그녀는 아르망의 이름을 여러 번 불렀고 "눈에서 조용한 눈물이 흘렀다"고 합니다. 그녀가 죽은 후, 그녀는 친절한 여성 이웃인 밀리에 의해 장례를 치렀습니다. 파리로 돌아온 아르망에게 밀리는 마거리트의 일기 한 권을 건네줍니다. 아르망은 일기를 통해 그녀의 고귀한 마음을 알게 됩니다. "당신의 모욕은 당신이 항상 나를 사랑했다는 증거라는 사실 외에도, 당신이 나를 괴롭힐수록 당신이 진실을 알게 될 때 당신의 눈에는 내가 더 고귀해 보일 것 같습니다."
아르망은 무한한 후회와 낙담으로 무덤을 옮기고 마거리트를 묻은 후 무덤을 흰 동백꽃으로 가득 채웠습니다.