Nick Carraway, un joven de Minnesota, se muda a Nueva York en el verano de 1922 para aprender más sobre el mercado de bonos. Alquila una casa en el distrito de West Egg, en Long Island, una zona rica pero pasada de moda, habitada por los nuevos ricos, un grupo que ha hecho su fortuna hace muy poco tiempo como para contar con contactos sociales, y que es propenso a las ostentaciones de dinero. El vecino de Nick en West Egg es un hombre misterioso llamado Jay Gatsby, que vive en una mansión gótica gigantesca y da fiestas extravagantes todos los sábados por la noche.
Nick no es como los demás habitantes de West Egg: estudió en Yale y tiene contactos sociales en East Egg, una zona de moda de Long Island donde vive la clase alta consolidada. Una noche, Nick va a East Egg a cenar con su prima, Daisy Buchanan, y su esposo, Tom, antiguo compañero de Nick en Yale. Ellos le presentan a Jordan Baker, una joven hermosa y cínica con quien entabla una relación amorosa. Nick también se entera de algunos detalles sobre el matrimonio de Daisy y Tom: Jordan le dice que Tom tiene una amante, Myrtle Wilson, que vive en el valle de cenizas, un gris vertedero industrial entre West Egg y Nueva York. Poco después de esta revelación, Nick viaja a Nueva York con Tom y Myrtle. En una vulgar y llamativa fiesta en el apartamento que Tom tiene para su aventura, Myrtle empieza a burlarse de Daisy y Tom reacciona y le rompe la nariz.
Durante el transcurso del verano, Nick recibe una invitación para una de las legendarias fiestas de Gatsby. Allí se encuentra con Jordan Baker y conocen al propio Gatsby, un hombre sorprendentemente joven, de acento inglés y sonrisa extraordinaria, que llama a todo el mundo “viejo amigo”. Gatsby pide hablar con Jordan a solas y luego Nick se entera por ella de más detalles sobre su misterioso vecino. Gatsby le cuenta a Jordan que conoció a Daisy en Louisville, en 1917, y que está profundamente enamorado de ella. Pasa noches enteras contemplando la luz verde del extremo del muelle de Daisy, al otro lado de la bahía de su mansión. El extravagante estilo de vida de Gatsby y sus fiestas desenfrenadas son simplemente un intento de impresionarla. Gatsby quiere ahora que Nick organice un reencuentro entre él y Daisy, ya que teme que ella se niegue a verlo si sabe que aún la ama. Nick invita a Daisy a tomar el té en su casa, sin decirle que Gatsby también estará allí. Tras un reencuentro inicialmente incómodo, Gatsby y Daisy restablecen su relación; su amor se reaviva y comienzan un romance.
Al poco tiempo, Tom sospecha cada vez más de la relación de su esposa y Gatsby. Durante un almuerzo en casa de los Buchanan, Gatsby mira a Daisy con tanta pasión que Tom se da cuenta de que está enamorado de ella. Si bien él mismo tiene una relación extramatrimonial, lo indigna profundamente que su mujer le sea infiel. Obliga al grupo a ir hasta Nueva York, donde confronta a Gatsby en una suite en el Hotel Plaza. Tom le asegura que tiene una historia con Daisy que él nunca entendería y declara que Gatsby es un criminal: ha ganado su fortuna gracias al contrabando de alcohol y otras actividades ilegales. Daisy se da cuenta de que su lealtad está con Tom, quien la envía despectivamente de regreso a East Egg con Gatsby, para demostrarle a este que no puede hacerle daño alguno.
Sin embargo, cuando Nick, Jordan y Tom atraviesan el valle de cenizas, descubren que el carro de Gatsby ha atropellado y matado a Myrtle, la amante de Tom. Regresan de inmediato a Long Island, donde Nick se entera por Gatsby de que Daisy conducía el carro que atropelló a Myrtle, pero que Gatsby piensa asumir la culpa. Al día siguiente, Tom le cuenta al marido de Myrtle, George, que Gatsby era el conductor del carro. George, que ha llegado a la conclusión de que el conductor del carro que mató a Myrtle debía de ser su amante, encuentra a Gatsby en la piscina de su mansión y lo mata de un disparo. A continuación, se mata de un tiro.
Nick organiza un pequeño funeral para Gatsby, pone fin a su relación con Jordan y regresa al Medio Oeste para escapar del rechazo que siente por la gente que rodea la vida de Gatsby y por el vacío y la decadencia moral de la vida entre los ricos de la Costa Este. Nick reflexiona sobre el hecho de que, al igual que el sueño que Gatsby tenía con Daisy se vio corrompido por el dinero y la deshonestidad, el sueño americano de felicidad e individualismo se ha desintegrado en la mera búsqueda de la riqueza. Aunque el poder de Gatsby para transformar sus sueños en realidad es lo que lo hace “grandioso”, Nick reflexiona que la era de los sueños, tanto el sueño de Gatsby como el sueño americano, ha llegado a su fin.