晋朝太元年间，某日一个渔人沿着溪水行走，忘记了路途的远近，忽然遇见了一片桃花林，这片桃林在两岸百步之间，中无杂树，花草鲜艳美丽，落英缤纷。渔人为此感到惊奇，于是继续前行，想要探完此林。
走到桃林的尽头，就是水源，在这有一座山。山有个小洞口，隐约好像透着光亮，渔人于是离开船从洞口进入。刚进入洞口时空间极为狭窄，仅刚好能让人通过，再前行几十步，豁然开朗。渔人所见之处土地平坦开阔，屋舍整齐，有良田、美池以及桑竹之类植物。田间小路交错相通，可以听见鸡与狗的叫声。其中来来往往耕种劳作的人，衣着打扮都和外人一样。幼童与老人看起来都很愉快。
这里的人见到渔人后大为惊讶，问他从哪来。渔人一一作答后，他们邀请渔人到家中做客，并为他摆酒杀鸡准备食物。村中其他人听说来了这么一个外人，都跑来向渔人打听消息。他们说自己的祖先为了躲避秦时的战乱，带着老婆孩子以及同人来到这个与世隔绝的地方，之后也再未出去过，所以也与外面音信隔绝。村民问渔人现在是什么朝代，原来他们不知道汉朝，更不用说魏晋了。渔人一一把自己知道的事情都详细说了出来，村民皆为此叹惋。其他人也邀请他到自己家中做客，他们都为渔人准备了好酒好菜。就这样停留了数天后，渔人要辞别回去了。临别时这个地方的人对他说：“这里的事不值得对外面的人说啊。”
出去以后，渔人找到自己的船，便沿着来时的路回去，并处处留下标记。到了郡政府后拜见太守，述说这些经历。于是太守就派遣人与他一同前往，寻找先前做的标记，结果迷路了，后来也再没找到通往桃花源的路了。
南阳有个叫刘子骥的人，崇尚高雅，听说这件事后欣欣然地计划前去桃花源。但也没有实现，不久后病逝，此后再没问津桃花源的人了。