Romanen handler om den unge franske kvinde Emma Bovary. Hun bliver gift som ung med den nyuddannede læge Charles Bovary. (Navnet er afledet af bovin, det franske ord for "kvæg".) Hun fortryder snart, at hun gav ham sit ja, fordi hun kan se frem til et kedeligt middelklasseliv i provinsen. Madame Bovary drømmer om en luksuriøs og eventyrlig tilværelse i overklassen. Denne jagt på luksus og eventyrlig kærlighed bliver hendes undergang.
Emma har forlæst sig på romantisk litteratur, og gifter sig derfor med den første og den bedste, der kommer forbi; nærmest for at der skal ske noget. Dr. Bovary er da også overlykkelig for sin kønne unge kone, der er kvik nok til hurtigt at gennemskue, at det her ikke er lige, hvad hun drømte om. Med sin ungdom, energi og livslyst slår hun så til, da en handlekraftig mand viser sin interesse for hende. Da han svigter, finder hun en ny elsker. Men hendes behov for smukke antræk og ejendele medfører, at hun sætter sig i bundløs gæld. Når hun til sidst tager sit liv, er grunden hovedsagelig, at der ikke er flere penge at opdrive, og et liv i fattigdom og forsagelse er ikke noget for fru Bovary. Sine elskere har hun gennemskuet i deres fejhed og banale selvoptagethed. De er ikke værd at dø for.
Bogen kan læses som samfundskritik, ægteskabsanalyse, kærlighedsroman, kvindeportræt, sygejournal (hysteri) og filmmanus.
