Novela pripoveduje o dnevu 16. junija 1904 iz življenja dublinskega Židov, osemindvajsetih let Leopolda Blooma in dvaindvajsetletnega Stephena Dedalusa.
Trije deli ogromne knjige, razdeljeni v osemnajst epizod, naj bi se po avtorjevem mnenju nanašali na Homersko odisejo (Ulysses je latinski prevod imena njenega glavnega junaka). Toda ta povezava s starogrškim epom je zelo relativna in raje nasprotno: v dolgotrajnem romanu se v resnici ne dogaja nič pomembnega.
Prizor - glavno mesto Irske, mesto Dublin - je avtor preveril dobesedno na zemljevidu in imeniku. Čas - glede na kronometer se včasih vendarle ustavi.
Prvi del vključuje tri epizode. Ob osmih zjutraj je Bull Mulligan, ki z Daedalusom najame hišo z Martellom v stolpu, zbudil svojega prijatelja, ki je izjemno nesrečen, ker je njihov tretji sosed Haines, ki ponoči divja, iz sanj ustrelil s pištolo. Strahopeten in čeden Daedalus to res ne mara. Pred kratkim je umrl za rakom jeter, mamo, s katero je bil v njenem življenju v težkih razmerjih, in duhovitost Mulligan je užaljena, ker ji je izrazil nespoštljive besede. Njun pogovor se vrti okoli teme iskanja očetovega sina, nenehno se dotikajo primerov Hamleta, Jezusa Kristusa in Telemaha, sina Ulyssa. Ista tema se pojavlja v pouku zgodovine, ki ga Steven dodeli dve uri pozneje v šoli, kjer dela s krajšim delovnim časom, in v pogovoru z ravnateljem prosi mladeniča, naj svojim prijateljem v uredništvu časopisa sporoči svojo dolgoletno noto o epidemiji slinavke in parkljevke. Po pouku se Stephen mentalno sprehodi ob morskem obrežju.
Istega jutra se začnejo »potepanja« malega oglaševalskega agenta Leopolda Blooma. Osrednji in največji del romana, sestavljen iz dvanajstih epizod, se začne z zajtrkom - prašičjo ledvico, ki jo kupi pred tem v mesnici Dlugach, kjer prevzame prospekt zgledne kmetije v Palestini in s tem gradi različne projekte. Doma ga čakata dve pismi. Prva je od hčerke Millie, ali Merion, ki je ravno včeraj dopolnila petnajst let in ki že deluje kot pomočnica fotografa v Mollingarju. In drugo pismo, naslovljeno na njegovo ženo Molly, koncertno pevko, od njenega impresaria Buyana (ali Hugha E.) Boylana, v katerem poroča, da jo bo poklical ob štirih popoldne.
Po zajtrku - obisk stranišča z revijo v roki. Ob enajstih mora biti Bloom na pogrebu svojega sošolca in uro zapusti hišo, da bi delal različne majhne stvari. Zlasti prejme pismo po pošti neke Marthe Clifford, ki se je odzvala na iskanje časopisa po tajniku, ki mu ga je dala v čisto ljubezenske namene. Martha je odgovorila na njegovo ljubezensko sporočilo in celo napisala, da sanja o srečanju. O tem, kaj ima Bloom vse vrste ženskih fantazij. Čas pa je na pokopališču.
V pogrebni koči vozi Bloom skupaj z drugimi sožalje, vključno s Stephenovim očetom, Simonom Daedalusom. Govorimo o najrazličnejših stvareh, med drugim o prihodnji turneji Bloomove žene in njegovega očeta, ki je v svojem času storil samomor. Po pogrebni slovesnosti se Bloom odpravi k časopisom, za katere se oglašuje kot agent. Tam sreča isto podjetje, ki je bilo na pokopališču, in profesorja McHugha, potrošniškega odvetnika O'Molla in urednika Milesa Crawforda. Bloom odhaja, prihaja. V njegovi odsotnosti je uredništvo Stephen Daedalus, ki je prinesel zapis ravnatelja šole in po množici povabil vse v lokal. Urednik se je zadrževal, Bloom se je takrat vrnil in vsa razdraženost Crawforda je padla nanj.
Zmeden zapusti uredništvo in se sprehaja po mestu, postopoma začne čutiti lakoto in vedno bolj razmišlja o hrani.Ali s prijateljem zamenja besedo, se nato čudi norcu in se končno odpravi v gostilno Davyja Burna, kjer eden od rednih članov sporoči lastniku gostilne o Bloomovem prostozidarstvu.
Hkrati ob dveh popoldne Stephen Daedalus v knjižnici pred najpametnejšimi ljudmi v Dublinu zagovarja svojo različico Shakespearove biografije in osebnosti, da je igral in se smatral za senco Hamletovega očeta. Kljub izvirnosti in želji, da bi se razumeli, še vedno ostaja izsiljevalec med občinstvom: niti njegove pesmi niso objavljene v zbirki mladih pesnikov, niti niso povabljeni na večer, za razliko od svojega prijatelja Mailayhe (ali Bika) Mulligana, ki je prav tako tu. In že užaljen, Stephen dobi nove razloge za svoje žalitve. Bloom obišče tudi knjižnico in se skoraj sreča s Stevenom.
Opoldne in meščani se lotijo svojega posla. Bloomovi prijatelji razpravljajo o užitkih njegove žene, Leopold Bloom pa sam prekriva mazohistične knjige in izbere eno izmed njih. Buyan Boylan pošlje vino in sadje mesarju na določen naslov. Stephen spozna svojo sestro, ki se je pred kratkim razšla z očetom.
Bloom iz pisma ve, da je štirje ženski Molly predviden sestanek z Buyanom Boylanom. Sumi na njihovo ljubezensko afero, ki dejansko obstaja. Ko je spoznal Boylana, ga Bloom na skrivaj spremlja do restavracije Ormond na rivi, mimogrede tam kosi s svojim znancem, posluša glasbo, nato pa ugotovi, da Boylan odhaja v voziček. Ljubosumje, skrivna želja izdaje njegove žene z drugim moškim, to "Penelopo", ki vsem zadovoljuje njeno in njihovo zadovoljstvo - vse to preplavi Bloomovo dušo na ozadju vznemirljive glasbe. Zamisli, kaj se dogaja pri njegovi hiši v njegovi odsotnosti, piše Martino odzivno pismo, v katerem jo zavrne, da bi jo takoj spoznal in užival v sami igri, ki uživa v užitku. Ob peti uri se irski domoljubi zberejo v gostilni Barneyja Kearnana in razpravljajo o trenutnih zadevah - svoji in svoji revni, zatirani angleški in judovski državi. V iskanju Martina Cannigema o zavarovanju Dignama, ki je pokopan zjutraj, Bloom pogleda tudi tukaj. Pitje, domoljubi razpravljajo, zadenejo Judom Bloomom, ki ne podpira zlasti njihovega ekstremizma proti Britancem. Primer se konča z antisemitskim trikom, naslovljenim nanj: ko Bloom stopi v kočijo, mu vržejo prazno konzervo.
Ob osmi uri je Bloom na plaži ob morju, kjer se samozadovoljuje in opazuje eno od treh mladih deklet, Gertie MacDowell, ki po občutku njegovega zanimanja, kot da po naključju dokaže svoje spodnje perilo in druge skrivne čare. Ko se odpravi s prijatelji, Bloom odkrije svojo hromost. Potem se izkaže, da se je njegova ura ustavila ob pol petih. Je to potem, razmišlja Bloom, ko je Boylan "prikrpal" svojo ženo?
Bloom nima želje, da bi spoznal svojo ženo. Ob desetih zvečer se znajde v zavetišču za matere dr Horna, kjer ena od mater, ki ima veliko otrok, že tretji dan ne more rešiti naslednjega otroka. Bloom ob vstopu tja odkrije družbo pitnih in smejočih se mladeničev, med katerimi je tudi Stephen Daedalus. Leopold pije in se pogovarja z njimi. Omeniti velja, da romana Ulysses ni enostavno brati in pripovedovati, saj je napisan v žanru toka zavesti. V istem poglavju avtor posnema tudi različne literarne sloge, začenši z najstarejšim in konča z najsodobnejšimi. Med mladinci je tudi besedni bil Bik Mulligan. Zapeljive pogovore spodbudi prihod medicinske sestre, ki poroča, da je gospa končno rodila. Zabavna družba se začne s pijačo in sprehodom naprej v gostilno, Stephen in njegov prijatelj Lynch pa se ločita od preostalih, da bi šla v bordel Bella Cohen. Iz neznanega razloga se Bloom, ki čuti sočutje do Stephena, odloči, da bo sledil mladim.
Opolnoči se znajde v samem središču nočne razuzdanosti v Dublinu. Pijani Bloom halucinira, ko vidi, da so se čez dan srečali njegovi starši, ženske prijateljice, naključni ljudje.Pred obtožbami teh duhov se je prisiljen braniti v različnih tajnih gnusobah. Njegova podzavest, žeja po moči in časti, strahovi, seksualni mazohizem, izstopajo "v lica in slike". Končno se znajde s prostitutko Zoe v bordelu, kjer sreča Stephena s prijateljem. Pijani drog-erotični delirij se nadaljuje, resničnosti ni mogoče ločiti od zavesti. Bloom, spremenjen v žensko, je obtožen vseh vrst perverzij, vključno z veseljem vohunjenja za prešuštvo svoje žene z Boylanom. Nenadoma sredi orgije zagleda duh svoje uboge matere, ki se dviga iz groba. Lestenec razbije s trsom in z bordelja pobegne na ulico, kjer vstopi v boj z vojaki. Bloom, za njim, nekako reši škandal, se upogne nad truplo mladeniča, ki leži v prahu in v njem prepozna svojega umrlega pred enajstimi leti v povojih svojega sina Rudyja.
Začne se tretji del knjige, sestavljen iz zadnjih treh epizod. Ob eni uri zjutraj Bloom in Stephen prideta v nočno zavetišče taksista, kjer sedita v kotu. Bloom na vse mogoče načine vzdržuje pogovor, ki se občasno ustavi, pokaže Stephen fotografijo svoje žene in povabi goste, naj jo predstavijo. Ko so na poti razpravljali o številnih pomembnih vprašanjih za pijane ljudi, pridejo v Bloomovo hišo čez dve noči in, ko jo komaj odprejo, sedijo v kuhinji, pijejo kakav in se spet pogovarjajo o različnih temah, nato gredo na vrt, skupaj urinirajo in se varno odpravijo. v različne smeri.
Ko leži z ženo v postelji, Bloom med drugim razmišlja o ženinovi nezvestobi z vrsto ljubimcev, ki naj bi jih domneval, se z njo malo pogovoril in na koncu zaspal.
Roman se konča s štirideset strani brez ločil ločil gospe Molly Bloom o svojih fantih, o možu, o intimnih preferencah, obenem pa odkrije, da začne menstruacijo, ki pa ne posega v vse njene zapeljive misli, zaradi katerih se konča ogromna romanca z besedami: "tako, da je čutil moje prsi in njihovo aromo in njegovo srce je bijelo in da sem rekel da, želim da".