汉代有个书生叫刘彦昌，上京赶考时，路过华山，就顺道登华山一游。华山上有一座神庙，庙神三圣母是一位美丽善良的仙女，自从被王母娘娘派到华山后，一直过着孤独寂寞的生活。这天，她正在庙中吟歌漫舞，消磨时光，突然发现有人跨进了庙门。她急忙登上莲花宝座，化为一尊塑像。走进大殿的刘彦昌，被三圣母的塑像深深地吸引住了，心想要是能娶她做妻子，该多幸福啊！可惜这只是一尊没有血肉、没有感情和知觉的塑像！刘彦昌怀着深深的遗憾，抑制不住内心的激动，取出笔墨，深情地在墙上抒写了自己对三圣母的爱慕之情。
三圣母默默地凝视着刘彦昌，心里十分矛盾。她沉吟再三，终于决定不顾天条禁令，要与刘彦昌结为夫妻。于是，三圣母便化为一个民间女子，追上刘彦昌，向他道出了真情。从此，两人走到了一起，恩爱无比。
后来，刘彦昌考期将近，三圣母已有身孕，临别时，刘彦昌把一块祖传的沉香送给三圣母，说日后生子可以“沉香”为名。
谁知，没有不透风的墙，三圣母私嫁凡人的消息让她的哥哥二郎神知道了。二郎神勃然大怒，跑来责怪妹妹私嫁凡人，触犯天条律令，要捉她上天接受惩罚。兄妹俩话不投机，动起手来。无奈三圣母有宝莲灯护身，宝莲灯是三圣母的镇山之宝，无论哪路妖魔，哪方神仙，只要宝莲灯大放异彩，都会束手就擒。二郎神自知不敌，就令哮天犬在三圣母休息的时候，把宝莲灯偷出来。
失去了宝莲灯，三圣母一下子就被二郎神捉住了。他命三圣母打消凡心，三圣母坚决不从，二郎神一掌把三圣母打入莲花峰下的黑云洞里。
三圣母在暗无天日的黑云洞里生下儿子沉香。为防不测，她写下血书放在孩子怀中，又托付土地：日后将孩子交给前来朝山的刘彦昌。
刘彦昌在京城一举中榜，被任命为扬州府巡按。他在走马上任之前，特来华山看望三圣母。他看到圣母殿里三圣母塑像虽然容貌依旧，却好像面带愁容，神色忧伤。
刘彦昌正难过时，忽然听到有孩子的哭声。刘彦昌循着哭声一看，见香案上躺着个婴儿，他连忙上前抱了起来，这个婴儿的脖子上挂着一块沉香，怀里还揣着血书。
刘彦昌拿出血书从头到尾读了下来，泪如雨下。原来三圣母遭此大难，眼前的男婴就是自己的儿子！
刘彦昌哭着把沉香带回扬州，留在自己身边细心抚养。沉香一天天长大，聪明伶俐，身强体壮，也渐渐地懂事了。
十三岁那年，沉香偶然在父亲的箱柜里翻出血书，才知道自己的母亲被压在华山底下。
沉香一心想救出母亲。他把想法对父亲说了，无奈刘彦昌只是一介文弱书生，对此只是叹气摇头。于是沉香便独自离家，去救母亲。
沉香经历了千辛万苦，终于走到华山。可母亲到底在哪里呢？
他放声大哭，凄厉痛苦的哭喊声惊动了过路的霹雳大仙。好心的大仙问明情况后深为苦难的孩子抱不平。于是，霹雳大仙就答应带沉香去找母亲。
沉香随大仙上路。大仙在前面行走如飞，沉香在后面紧紧相随，不敢落下半步。走着走着，前面出现一条大河，只见霹雳大仙一飘就过去了。河上没有桥，也没有船，沉香想也没想，就奋不顾身地跳下河，想游过去追赶大仙。谁知这条河不是一般的河，而是一条天河。沉香跳到天河里，被天河水冲洗，很快脱胎换骨，变得力大无比。
霹雳大仙告诉他：前面山里锁着一把宝斧，有了宝斧才能劈开华山，救出三圣母。沉香直奔过去，只见那里燃着烈火，一团团火焰直往外蹿。沉香一心取宝斧，纵身就往火里跳。谁知里面并没有火，只见一把宝斧锁在山崖上，闪耀着红光。沉香一步跨了过去，扭断锁链，取下宝斧。
沉香谢过霹雳大仙，带上宝斧，再上华山救母。他来到华山黑云洞前，大声呼唤娘亲，三圣母知道是儿子来救自己，激动不已。但她知道哥哥二郎神神通广大，又抢去了宝莲灯，沉香年幼，根本不是他的对手。所以，三圣母叫儿子不要轻举妄动，还是去向舅舅求情。
沉香来到二郎神庙，向舅舅二郎神苦苦哀求。谁知二郎神铁石心肠，不但不肯放出三圣母，反而舞起三尖两刃刀，劈头向沉香砍来。
沉香觉得舅舅欺人太甚，便抡起宝斧，迎了过去。二人云里雾里，刀来斧往，从天上杀到地下，从人间杀到天庭，直杀得地动山摇。这下惊动了天上的太白金星，他派四位仙姑去看个究竟。四位仙姑站在云端看了一会儿，也觉得二郎神身为舅舅，如此凶狠地对待一个孩子，太无情无义了。她们于是相互一使眼色，暗中助沉香一股神力。二郎神招架不住，落荒而逃，宝莲灯也落到沉香的手中。
沉香再次赶回华山，来到黑云洞前，抡起宝斧，猛劈过去。只听得轰隆隆一声巨响，华山裂开了。受尽整整十三年苦难的三圣母重见天日，和儿子紧紧抱在一起。