东晋太元年间，武陵地区的一个渔夫，依靠打鱼贩卖为生。
一日，这名渔夫，像往常一样驾着小船出去打鱼。渔夫专心致志地撒网捕鱼，收获颇丰，兴高采烈。这时，他感到饥饿，想找一户人家讨饭吃。他惊讶的发现，自己今天已走了许多路，离家很远，周围处于旷野郊外，四处张望，看不到一户炊烟袅袅的庄户人家。
正当渔夫失望焦虑的时候，他忽然看到前面不远处有一大片桃树林，红艳鲜亮，十分醒目。渔夫诧异，从没有见到这样的景象。渔夫沿着河流驾船继续往前走，想看看桃树林里是否有人家。
渔夫来到桃树林的尽头，也就是这条河流的源头，看到前面是一座大山，山脚下有一个小洞，一个人能钻进去。渔夫丢下自己的船，进了小洞。洞中刚开始很窄小，越往里面走，洞里越宽敞。渔夫大约走了一个多小时，走出山洞，眼前展现出一个美妙奇特的世界：
一眼望不到头的农田平整宽广，田地肥沃，地里的农作物长势良好，郁郁葱葱，丰收在望。四处是一排排整洁美观宽大的院落房屋。到处分布着鱼塘，鱼儿在池塘中嬉戏游玩。每户人家的房前屋后，都长满了桑树、翠竹。行人车马行进的道路四通八达。鸡鸣狗叫的声音，传入人们的耳中。男女老少，都穿着漂亮整洁的衣服。人们都在忙碌着干着不同的活计。老人和小孩的脸上，洋溢着欢快的神情。
有人发现了渔夫，看到他是从来没有见过的陌生人，便热心地询问他是从什么地方来到这里的。渔夫就把自己因迷路饥饿找人家讨饭吃而误闯进这里的情形讲了一遍。人们听说他是远方来的客人，便把他请到自己的家中，招待他吃饭。
东道主人杀鸡煮酒，炒菜做饭。一会儿的功夫，饭菜做熟，主人热情的招呼他吃饭。
村里的人们听说来了远方客人，都来到渔夫吃饭的人家，向他打听消息。他们告诉渔夫，自己的先祖因大秦帝国崩溃时天下大乱，为了躲避灾祸，带领家人来到这个没有人烟的地方居住，再也没有出去，与外面的世界隔绝，不相往来。他们世世代代在这里耕种粮食，纺纱织布，丰衣足食，过着自给自足的生活。这样的人们，没有向官府缴纳的赋税，没有官府摊派的徭役，没有官僚土豪恶霸的欺压剥削，人们过着平等互相尊重互帮互助的美好生活。他们不知道秦朝之后有汉朝，更不知道有魏朝和晋朝。
渔夫就把自己知道的外面世界的变化情形，都告诉他们。这里的人们听了，都惊叹不已。
渔夫在这个与世隔绝的世外桃源地方住了几天，便告辞而去，顺着原路返回家乡。
渔夫回家后，把他自己在打鱼过程中，偶然发现的人间天堂世界的传奇经历告诉亲戚朋友。人们非常惊讶，想不到世界上还有人过着这样无忧无虑的美好生活，十分羡慕。许多人央求渔夫带着大家去这个地方考察，想移民到那里居住生活。但是，令人奇怪的是，当渔夫想再找到那个地方时，却无论如何也找不到了。从此，这个神秘的人间天堂世界，就好像从地球上蒸发了一样，消失的无影无踪。