O velho Santiago vive em uma pequena vila de pescadores em Cuba e pesca sozinho. A última vez que ele passou 84 dias no mar, mas não pegou nada. Anteriormente, um menino Manolin costumava pescar com ele, que ajudava muito o velho, mas os pais do menino decidiram que Santiago tinha azar e disseram ao filho para ir ao mar em outro barco.
O velho ensinou Manolin a pescar, e o garoto ama Santiago, quer ajudá-lo. Ele compra sardinha como isca, leva comida para a cabana. O velho há muito tempo aceita sua pobreza.
Ele era tolo demais para pensar em quando a humildade chegava a ele. Mas ele sabia que a humildade havia chegado sem trazer vergonha ou perda da dignidade humana.
Eles conversam com o garoto sobre pesca e famosos jogadores de beisebol. À noite, o velho sonha com a África em sua juventude e com "leões que desembarcam".
No início da manhã seguinte, o velho vai pescar. O garoto o ajuda a carregar a vela, a preparar o barco. O velho diz que desta vez ele "acredita na sorte".
Um após o outro, os barcos de pesca partem da costa e vão para o mar. O velho ama o mar, ele pensa com carinho, como uma mulher. Tendo enganchado uma isca, Santiago nada lentamente com o fluxo, comunicando-se mentalmente com pássaros e peixes. Acostumado à solidão, o velho está falando alto consigo mesmo.
Antes, sozinho, ele cantou; às vezes ele cantava mesmo à noite, vigiando, quando andava em grandes veleiros ou caçava tartarugas.
O velho conhece diferentes habitantes do oceano e os trata com muita delicadeza.
Primeiro, Santiago pega um pouco de atum. Ele espera que, ao lado de um bando de atum, exista um peixe grande que goste de sardinha. Logo, o velho percebe um leve tremor de uma vara verde flexível, que substitui sua vara de pescar. A linha de pesca afunda, e o velho sente o enorme peso do peixe mordedor.
O velho está tentando puxar uma linha de pesca grossa, mas ele não consegue - um peixe grande e forte puxa um barco leve junto com ele. O velho lamenta que não haja menino com ele - ele poderia ter removido a isca de outras varas enquanto Santiago está lutando com o peixe.
Demora cerca de quatro horas. A noite está chegando. Os braços do velho estão recuados, ele joga a linha de pescar nas costas e coloca uma sacola embaixo dela. Agora Santiago pode se encostar na lateral do barco e relaxar um pouco.
É impossível que uma pessoa seja deixada sozinha na velhice ... No entanto, isso é inevitável.
Noite. O peixe afasta o barco da costa. O velho está cansado, mas o pensamento de um peixe não o deixa por um segundo. Às vezes, sente pena dela - o peixe, tão grande, forte e velho, deve morrer para poder viver. Santiago está conversando com o peixe: "Não vou me separar de você até morrer."
A força do velho está acabando e o peixe não se cansa. Santiago come atum ao amanhecer - ele não tem outra comida. A mão esquerda do velho está com cãibras. O velho espera que o peixe apareça, e então ele pode matá-la com um arpão. Finalmente, a floresta sobe e um peixe aparece na superfície. Ela queima ao sol, a cabeça e as costas estão roxas e, em vez do nariz, é uma espada, contanto que um taco de beisebol. Ela tem dois pés mais que o barco.
Sozinho, em mar aberto, ele estava firmemente apegado a um peixe tão grande como nunca havia visto, sobre o qual nunca ouvira falar.
Aparecendo na superfície, o peixe novamente mergulha nas profundezas, puxa o barco e o velho reúne forças para segurá-lo. Não acreditando em Deus, ele lê Pai Nosso.
Outro dia passa. Para se distrair, o velho se lembra de jogos de beisebol. Ele se lembra de como uma vez mediu sua força em uma taberna em Casablanca com um homem negro poderoso, o homem mais poderoso do porto, como eles ficaram sentados durante um dia inteiro à mesa, sem perder as mãos, e como ele finalmente o venceu. Ele participou de lutas semelhantes mais de uma vez, venceu, mas depois jogou fora esse assunto, decidindo que precisava da mão direita para pescar.
A batalha com o peixe continua. Santiago segura a floresta com a mão direita, sabendo que quando as forças se esgotarem, a esquerda a substituirá, a cãibra na qual há muito tempo passou. Uma cavala se depara com uma pequena vara de pescar. O velho fortalece sua força com ele, embora este peixe seja completamente insípido. Ele sente muito pelo peixe grande, que não tem nada para comer, mas a determinação de matá-la com isso não diminui.
É tão bom que não precisamos matar o sol, a lua e as estrelas. Basta que extorquamos comida do mar e matemos nossos irmãos.
À noite, o peixe vem à superfície e começa a andar em círculos, aproximando-se do barco ou afastando-se dele. Este é um sinal de que o peixe está cansado. O velho está preparando um arpão para acabar com o peixe. Mas ela se afasta. Por fadiga, os pensamentos ficam confusos na cabeça do velho e manchas negras dançam diante de seus olhos. Santiago recolhe a força restante e enfia o arpão no peixe ao lado.
E então o peixe voltou à vida, apesar de já ter trazido a morte para dentro de si - subiu bem acima da água, como se vangloriava de seu enorme comprimento e largura, toda sua beleza e poder.
Superando náuseas e fraquezas, o velho amarra o peixe ao lado do barco e se vira para a costa. A direção do vento lhe diz que caminho nadar para chegar à casa.
Uma hora passa antes que o primeiro tubarão, que navegou pelo cheiro de sangue, seja mostrado. Ela se aproxima da popa e começa a rasgar o peixe com os dentes. O velho bate nela com um arpão no ponto mais vulnerável do crânio. Ela afunda no fundo, arrastando um arpão, parte da corda e um enorme pedaço de peixe
Santiago mata mais dois tubarões com uma faca amarrada a um remo. Esses tubarões levam consigo pelo menos um quarto dos peixes. No quarto tubarão, a faca quebra e o velho mata uma clava forte.
Ele sabia que cada empurrão de tubarão em um barco significava um pedaço de carne rasgada e que o peixe agora deixava uma marca no mar, larga como uma rodovia, e acessível a todos os tubarões do mundo.
O próximo grupo de tubarões ataca o barco antes do pôr do sol. O velho os afasta com golpes de bastão na cabeça, mas à noite eles retornam. Santiago luta com predadores primeiro com um bastão, depois com um fragmento afiado de um leme. Finalmente, os tubarões nadam para longe: eles não têm mais nada para comer.
O velho entra na baía em sua cabana tarde da noite. Depois de remover o mastro e amarrar a vela, ele caminha até a casa, sentindo uma fadiga incrível. Por um momento, o velho se vira e vê um enorme rabo de peixe e um reflexo de uma cordilheira branca atrás da popa de seu barco.
Um garoto chega à cabana do velho. Santiago está dormindo. O menino chora quando vê as palmas das mãos feridas. Ele traz café para o velho, acalma-o e garante que a partir de agora eles vão pescar juntos, porque ele ainda tem muito a aprender. Ele acredita que trará boa sorte ao velho.
De manhã, os pescadores ficam impressionados com os restos de um peixe gigante. Turistas ricos chegam à praia. Eles ficam surpresos ao perceber uma longa espinha branca com uma cauda enorme. O garçom tenta contar o que aconteceu, mas eles não entendem nada - estão muito longe desta vida.
E o velho está dormindo neste momento e sonha com leões.