В древнем Минийском Орхомене в Беотии правил сын бога ветра Эола, царь Афамант. Двое детей было у него от богини облаков Нефелы - сын Фрикс и дочь Гелла. Изменил Нефеле Афамант и женился на дочери Кадма, Ино. Невзлюбила Ино детей от первого брака своего мужа и замыслила погубить их. Она уговорила орхоменянок иссушить семена, заготовленные для посева. Засеяли орхоменяне поля иссушенными семенами, но ничего не взошло на их всегда плодородных нивах. Грозил голод орхоменянам. Тогда решил Афамант послать посольство в священные Дельфы, чтобы вопросить оракула стреловержца Аполлона о причине бесплодия нив. Коварная Ино подкупила послов, и они, вернувшись из Дельф, принесли ложный ответ оракула.
- Вот какой ответ дала прорицательница пифия, - говорили Афаманту подкупленные послы. - Принеси в жертву богам твоего сына Фрикса, и вернут боги плодородие нивам.
Афамант, чтобы избежать великого бедствия, грозившего Орхомену, решил пожертвовать своим любимым сыном. Торжествовала Ино: удался ее план погубить Фрикса.
Все было уже готово для жертвоприношения. Пасть под ножом жреца должен был юный Фрикс, но вдруг явился златорунный овен, дар бога Гермеса. Послала овна мать Фрикса, богиня Нефела, чтобы своих детей. Сели на златорунного овна Фрикс с сестрой своей Геллой, и овен понес их по воздуху далеко на север.
Быстро несся овен. Далеко внизу расстилались поля и леса, и серебром извивались между ними реки. Выше гор несется овен. Вот и море. Несется над морем овен. Испугалась Гелла, от страха не может она держаться на овне. Упала в море Гелла, и поглотили ее вечно шумящие морские волны. Не мог Фрикс сестру. Погибла она. С той поры море, где погибла Гелла, стало называться Геллеспонтом (море Геллы; современный пролив Дарданеллы).
Все дальше и дальше несся овен с Фриксом и спустился, наконец, на берегах Фасиса в далекой Колхиде, где правил сын бога Гелиоса, волшебник Эет. Воспитал Эет Фрикса, а когда он возмужал, женил его на дочери своей Халкиопе. Золотого же овна Фрикса, принесли в жертву великому тучегонителю Зевсу. Золотое руно овна Эет повесил в священной роще бога войны Ареса. Сторожить руно должен был ужасный, извергающий пламя дракон, никогда не смыкавший сном своих глаз.
Молва об этом золотом руне распространилась по всей Греции. Знали потомки Афаманта, отца Фрикса, что и благоденствие их рода зависят от обладания руном, и хотели любой ценой добыть его.
Гринёву дают назначение в маленькую, плохо защищённую Белогорскую крепость. Там он знакомится с язвительным, саркастичным офицером Швабриным и Машей, дочерью местного коменданта, капитана Миронова.
Между Петрушей и капитанской дочкой вскоре возникает симпатия, а потом и любовь. Этим недоволен Швабрин, ранее безуспешно сватавшийся к Маше. Швабрин вызывает Гринёва на дуэль и коварным образом ранит его. Тем временем на Яике начинается восстание Пугачёва. Толпы мятежников нападают на слабую Белогорскую крепость и берут её. Отец и мать Маши Мироновой гибнут от рук бунтовщиков. К виселице волокут и Гринёва, но восседающий у места казни Пугачёв в последний момент приказывает помиловать его. Вскоре выясняется, что Пугачёв был тем самым провожатым, который некогда Петрушу во время бурана. Теперь он хочет отблагодарить Гринёва за подаренный тогда тулуп.
Пугачёв приглашает Петрушу к своему столу и зовёт к себе на службу. Верный присяге Гринёв отказывается. Пугачёву нравится его смелость и прямота, и он отпускает молодого офицера из плена.
Маша после гибели родителей впадает в горячку. Её прячут в крепости у попадьи. Пугачёв со своим войском на следующий день выступает из Белогорской, оставляя в ней новым комендантом перешедшего на сторону мятежников Швабрина. Гринёву приходится спешно уехать из крепости от этого своего врага, оставив капитанскую дочку в его руках. Петруша надеется добраться до Оренбурга и привести оттуда для Белогорской воинский отряд.
Однако оренбургское начальство избегает всяких смелых предприятий и лишь обороняется за стенами города от осады его пугачёвской армией. Знакомый казак доставляет Гринёву письмо от Маши, где она сообщает, что Швабрин хочет насильно жениться на ней. В порыве отчаяния Петруша едет в Белогорскую вдвоём со своим крепостным дядькой Савельичем, но по пути их хватает застава пугачёвцев.
Гринёва приводят к вождю мятежа, который узнаёт его и принимает ласково. Петруша рассказывает Пугачёву о Маше и своей любви к ней. В припадке великодушия Пугачёв отправляется с Гринёвым в Белогорскую. Он приказывает Швабрину выдать Машу её истинному жениху и позволяет влюблённой паре уехать, куда ей угодно.
Гринёв отсылает капитанскую дочку в симбирское имение родителей, а сам, повинуясь присяге, присоединяется к высланному против пугачёвцев отряду правительственных войск. Этим отрядом командует Зурин, некогда обыгравший Петрушу в трактире. Мятеж вскоре усмиряют, но к Зурину приходит приказ арестовать Гринёва по обвинению в изменнических сношениях с Пугачёвым и доставить его в следственную комиссию. На следствии оказывается, что обвинителем против Гринёва выступил схваченный как мятежник Швабрин. Он уверяет, что Петруша был тайным агентом Пугачёва и передавал ему важные сведения во время осады Оренбурга. Гринёва приговаривают к смертной казни, заменённой вечной ссылкой в Сибирь.
Живущая у его родителей Маша, узнав об этом, едет в Петербург просить милосердия у самой императрицы. Капитанской дочке удаётся лично встретить Екатерину II в царскосельском саду. Выслушав все подробности истории, государыня распоряжается полностью оправдать невинного Гринёва. Петруша женится на капитанской дочке и позже сам составляет записки о необычайных поворотах своей нелёгкой судьбы.