Il romanzo racconta la travagliata storia d'amore di Armand Duval, giovane di buona famiglia, con Marguerite Gautier, bella e famosa mantenuta parigina. Il giovane si innamora di Marguerite scoprendo ben presto che l'amore di Marguerite è in vendita: il suo aspetto da gran dama è dato dai soldi ricevuti dai vari amanti. Nonostante questa disillusione Armand non riesce a smettere di amare la donna gravemente ammalata di consunzione per la vita dissoluta sin lì condotta. L'attenzione costante di Armand per il suo benessere, la sua gentilezza e l'ardore del suo amore infine toccano il cuore di Marguerite che lo prenderà come amante preferito, senza chiedergli denaro in cambio. Armand inizia così una vita frenetica che mette a dura prova il suo amor proprio. Il pensiero di dividere la donna amata con altri uomini lo esaspera e si dà al gioco per guadagnare il necessario a mantenere i capricci di lei senza toccare un soldo delle "donazioni" degli altri amanti. La situazione sembra evolversi al meglio quando i due si concedono una lunga parentesi in campagna. Finalmente soli, lontani dal caos parigino, gli innamorati giungono all'idillio e si illudono che esso possa durare per sempre. Ci penserà il padre di Armand a spezzare il sogno impossibile: una sua visita a Marguerite la convince a lasciare suo figlio prima di condurlo alla rovina finanziaria e sociale. L'aggravarsi della malattia della giovane donna ci condurrà poi verso un finale drammatico. L'autore, per scrivere questo romanzo si ispirò a una donna realmente vissuta di cui si era profondamente invaghito e che morì in giovane età dopo una vita altalenante tra eccessi e malattia.
Francesco Maria Piave, ispirandosi a 'La signora delle camelie' scrisse un libretto d'opera musicato da Giuseppe Verdi. Nacque così "La Traviata" la cui protagonista, che si chiamerà Violetta Valery, diventerà una delle opere liriche più famose al mondo. All'interno - come in tutti i volumi Fermento - gli "Indicatori" per consentire al lettore un agevole viaggio dentro il libro.