Rojo y negro está protagonizada por Julien Sorel, hijo de un carpintero del pueblo de Verrières. Narra los esfuerzos de Julien para lograr ser una persona de alta sociedad pese a su juventud, diciendo a los demás lo que quieren oír y haciendo lo que desean verle hacer. La novela se divide en dos «libros».
Primera parte
Stendhal arranca planteando con precisión el decorado de la pequeña ciudad del Franco Condado: Verriéres, en el río Doubs, y la situación social y política, la definición de la atmósfera que ayudan a formar el estado mental del protagonista.
Julien Sorel es el tercer hijo del viejo aserrador Sorel, quien desprecia las cosas intelectuales, y por lo tanto a Julien, que revela dotes muy altas para los estudios. A diferencia de sus hermanos, el niño no está hecho para el trabajo pesado, y su curiosidad lo lleva a obtener instrucción por todos los medios posibles (lo que su padre Sorel llama perder el tiempo). El muchacho recita de memoria el Nuevo Testamento en latín, gozando de la protección del cura del pueblo, Chélan. Por otra parte, devora en secreto el Memorial de Santa Elena, ya que admira sin límites a Napoleón Bonaparte, considerándolo a la vez como Dios y como un modelo exitoso. El abate Chélan lo recomienda al alcalde de Verrières, Monsieur de Rênal, como preceptor de sus hijos; más tarde, irá al seminario para iniciar la carrera eclesiástica.
Estos son los comienzos de Julien Sorel en el mundo de la burguesía provincial. A pesar de su timidez natural, se las arregla para seducir poco a poco a la señora de Rênal, una joven hermosa, pero tímida e ingenua. La vida en el Castillo Rênal se caracteriza por su profunda pasión por la señora de Rênal y también por su ambición. Él sueña con convertirse en un nuevo tipo de Napoleón Bonaparte, pero su vida está dominada por la hipocresía: debe ocultar sus sentimientos por la anfitriona y su admiración por Napoleón.
En el castillo, el joven se gana el corazón de los niños con rapidez y toma el hábito de pasear al anochecer en compañía de la señora Luisa Rênal, quien se sorprende agradablemente cuando trata de darle un regalo. El orgullo de este joven soñador provinciano le gusta y se enamora de él sin darse cuenta. Pero el temperamento orgulloso y complicado de Julien pronto lo arruina todo: el señor de Rênal le propone un aumento salarial temiendo que su rival político le haya ofrecido el mismo trabajo que tiene ahora, siendo rechazado por Julien, y por otra parte, rechaza los avances de Elisa, la criada de la señora Luisa Rênal, ya que aspira a conquistar el corazón de la señora.
Elisa decide difundir un rumor basado en los sentimientos que animan a su ama y Julien hablando con los opositores al alcalde Rênal. Mientras Julien se ha convertido en un hombre de moda en Verrières (cobrando cada vez más), el señor de Rênal recibe un anónimo denunciando el adulterio de su esposa, que ya es real aunque los difamadores no tienen pruebas. Si bien al alcalde de Verrières le parecen cuentos de fantasía, decide separarse de su preceptor. Julien, con el asesoramiento del padre Chélan, entra en el seminario mayor de Besançon. Antes de salir tiene un último encuentro secreto con la señora Luisa Rênal, aparentemente muy fría, pero que le profesa un profundo amor. Julien confunde reserva con indiferencia.
En el seminario de Besançon, Julien es odiado por sus compañeros, la mayoría campesinos, según él la especie de muertos de hambre cuya aspiración suprema es «la cena de café con huevos y tocino». El abate Pirard, quien dirige el seminario, percibe la ambición de nuestro héroe y lo protege. Pasa muchos momentos dolorosos hasta que el abate Pirard le ofrece ser secretario del marqués de La Mole. Marcha a París para tomar posesión de su cargo con el aristócrata.
Segunda parte
El marqués de La Mole, en el barrio de Saint Germain, es una figura influyente en la vida parisina, y rápidamente nota la inteligencia de Julien. Allí conoce a Mathilde, hija del marqués, una personalidad de la juventud parisina notable y aristocrática. Debido a su hermosura tiene muchos pretendientes, pero la aburren y acaba enamorándose de Julien, a pesar de su origen. Ella lo ve talentoso, ingenioso y orgulloso, lo cual contrasta con la apatía aristocrática de sus conocidos. Julien, que la desprecia porque se ve como un criado para ellos, paradójicamente se enamora de ella al tiempo que la compara desfavorablemente con la señora de Rênal, a la que añora. Ambos viven un romance tumultuoso mientras el marqués aumenta progresivamente su confianza en Julien. Al final, tiene que confesar a su padre que está embarazada y le advierte de su deseo de casarse con el joven secretario. Mathilde no puede convencer a su padre, pero, a la espera de una decisión que no sea deshonrosa ni humillante socialmente, el marqués se ennoblece y otorga a Julien un cargo de teniente de húsares en Estrasburgo. Al mismo tiempo, el hijo del aserrador se convierte en el caballero Julien de Vernaye.
Cuando todo parece que va a arreglarse, el marqués de La Mole rechaza categóricamente cualquier idea de matrimonio tras recibir una carta de Madame de Rênal denunciando (por consejo de su confesor) la inmoralidad de su examante devorado por la ambición. Julien, desesperado, va a Verrières rápidamente. Durante la misa entra en la iglesia y dispara a Luisa Rênal, su antigua amante.
Creyéndola muerta, Julien espera en la cárcel el día de su juicio. Mathilde va a verlo una vez al día con un seudónimo (Sra. Michelet), luego bajo su nombre real. Intenta pagar su absolución y trata de convencer al hombre de mayor influencia, el vicario general de Besançon. Los arranques de heroísmo de Mathilde aburren a Julien y esta se da cuenta de que persiste el amor de Julien por la señora de Rênal. Por su parte, la señora de Rênal trata de dar pruebas a favor de Julien por escrito al jurado que sería un error castigarlo por sus actos «torpes».
A pesar de la opinión pública de apoyo a la causa del joven Sorel, el señor Valenod (parte del jurado) condena a Julien a la guillotina, principalmente a causa de un discurso provocador denunciando el orden establecido. Tras la sentencia, Mathilde y Madame de Rênal confían en la apelación, pero Julien solo piensa ya en la guillotina y en el futuro del hijo que ha de nacer. Madame de Rênal, que se estableció en Besançon, a pesar de las reticencias de su marido, logra obtener el permiso para ir a ver a Julien y le manifiesta que su amor por él nunca ha menguado.
Justo después de la ejecución de Julien, Fouqué (su amigo de toda la vida) compra el cadáver al verdugo. Mathilde le pide ver los restos del padre de su hijo, entonces agarra la cabeza de Julien y le da besos en la frente. Entierra la cabeza de Julien en la cumbre del cura, en una gruta cerca de Verrières donde Julien Sorel vivía. Madame de Rênal fue fiel a su promesa, sin embargo tres días después de la ejecución, muere abrazando a sus hijos.
