L'opera è incentrata sulle vicissitudini del protagonista Encolpio, un giovane studente di retorica colto e sfaccendato, del suo efebico servo Gìtone, col quale intrattiene un'intensa relazione, e dell'infido amico-nemico Ascilto. L'antefatto, soltanto deducibile a causa della lacunosità del testo, racconta d'un imprecisato oltraggio commesso da Encolpio nei confronti della divinità fallica Priapo che, da lì in poi, lo perseguiterà provocandogli una serie di tragicomici insuccessi erotici.
La narrazione tràdita si apre in una Graeca urbs della Campania (non è mai indicata per nome, ma trattasi sicuramente di Pozzuoli o Napoli), nei pressi di una scuola, dove Encolpio e l'anziano retore Agamennone dibattono fervidamente sull'inesorabile declino dell'arte dell'eloquenza. A un certo punto, il protagonista si rende conto che il suo compagno di viaggio Ascilto si è defilato e, approfittando dell'arrivo degli studenti, s'allontana con l'intento di andarlo a cercare. Girovagando per la labirintica città campana, il giovane finisce per perdersi e, chiedendo ingenuamente indicazioni a un'anziana sconosciuta, viene da questa trascinato in un lupanare, dove però s'imbatte proprio in Ascilto. Qui i due, nel tentativo di fuggire, sono forse coinvolti in un'orgia. Riusciti a venirne fuori, i due giovani ritornano a casa, dove trovano ad attenderli Gitone. In seguito, dopo essersi fatti coinvolgere in una zuffa per le strade a causa del loro fallimentare tentativo di vendita d'alcune stoffe probabilmente trafugate, i due compari si trovano al loro rincasare a dover rispondere d'un qualche sacrilegio da loro commesso nel tempio di Priapo diverso tempo prima della narrazione pervenutaci: la sacerdotessa della divinità, Quartilla, fattasi trovare ad attenderli nella loro stanza al seguito delle sue ancelle e dei suoi schiavi/guardie siriaci, costringe infatti Encolpio e Ascilto a partecipare un'orgia come forma d'espiazione della colpa da loro commessa. In questa è coinvolto anche Gitone, che viene poi spinto per il malcelato ludibrio della donna a giacere con la settenne Pannichide. Una volta soddisfatta la richiesta della sacerdotessa, questa si congeda lasciando i protagonisti ormai esausti a riposarsi.
Il racconto si sposta dunque a casa di Trimalchione, un rozzo ed eccentrico liberto arricchitosi immensamente con l'attività commerciale, dove i tre giovani si trovano invitati a uno dei suoi sfarzosi e luculliani banchetti. Qui s'apre la scena della famigerata Coena Trimalchionis che, occupando quasi la metà dell'intero scritto pervenutoci, costituisce la parte centrale dell'opera. Al convivio sono ospiti, oltre ai tre giovani, anche il retore Agamennone (che, pur prendendo spesso parte ai banchetti organizzati da Trimalchione, nutre segretamente disprezzo nei suoi riguardi) e altri vari personaggi dello stesso ceto sociale del padrone di casa. La portata del cibo è spettacolare e altamente coreografica, accompagnata dai giochi acrobatici della servitù e dai racconti tra i commensali. I convitati intrattengono poi una lunga conversazione, che tocca i più svariati argomenti: la ricchezza e gli affari di Trimalchione, l'inopportunità dei bagni, la funzione sociale dei riti funebri, le condizioni climatiche e l'agricoltura, la religione e i giovani, i giochi pubblici, i disturbi intestinali, il valore del vetro, il fato, i monumenti funebri, i diritti umani degli schiavi. Il tutto offre uno spaccato vivace e colorato, non senza punte di chiara volgarità, della vita di quel particolare ceto sociale. Con l'arrivo di Abinna (accompagnato dalla moglie, Scintilla, grande amica della moglie di Trimalcione, Fortunata), costruttore impegnato nella realizzazione del maestoso monumento funebre di Trimalcione, quest'ultimo decide d'inscenare il proprio funerale, costringendo tutti gli astanti ad agire e comportarsi come se fossero stati invitati al suo banchetto funebre; i giovani, disgustati dal grottesco spettacolo, approfittano della confusione per fuggire.
Tornati a casa verso sera, Encolpio cade preda di un profondo sonno, a causa del troppo vino bevuto, e Ascilto, approfittando di ciò, concupisce con Gitone. Sorpresili a letto nudi, il mattino seguente, Encolpio rompe l'amicizia che lo vincolava ad Ascilto, proponendogli dunque di dividersi i loro beni comuni e d'intraprendere ognuno la propria strada; ma, al momento di dividersi, Gitone sceglie di stare con Ascilto, lasciando Encolpio solo e disperato. Vagando senza meta per le strade della città, meditando addirittura di vendicarsi a fil di gladio dei suoi compagni traditori, il giovane si ritrova in una pinacoteca, dove fa la conoscenza di Eumolpo, un vecchio e squattrinato letterato, al quale il giovane finirà per confessare tutte le proprie disavventure. Notato poi l'interesse di Encolpio per un quadro raffigurante la presa di Troia, l'attempato poeta gliene declama il resoconto in versi (è la celebre Troiae halosis), che però non incontra i favori dei visitatori presenti che, infuriati, costringono dunque i due a una repentina fuga. Divenuti ormai amici, Encolpio invita il suo nuovo compagno d'avventure a cena ma, sulla via del ritorno, s'imbattono in Gitone che, scappato dalle grinfie di Ascilto, implora il suo ex-padrone e amante di riprenderlo con sé; Encolpio accetta e, con l'aiuto di Eumolpo, riesce a sottrarlo ad Ascilto con l'inganno.
Nei frammenti successivi, Encolpio, Gitone ed Eumolpo s'imbarcano su una nave che, come scoprirà con sgomento il protagonista, si trova sotto il comando del temibile Lica di Taranto, una vecchia conoscenza del giovane; sulla nave è presente anche Trifena, una ricca nobildonna da cui Gitone sembra nascondersi. I due giovani, vestendosi con dei cenci e rasandosi il capo a zero, cercano di farsi spacciare come i servi di Eumolpo, ma alla fine vengono scoperti. Encolpio e Gitone si ritrovano così a rischiare la vita, ed è solo con l'intervento di Eumolpo, riuscito a sedare gli animi con una lunga arringa difensiva in loro favore, che i giovani hanno salva la vita. Ne segue un banchetto, in cui Eumolpo diletta i convitati con alcuni racconti. La nave poi affonda a causa di una violentissima tempesta, ma i tre riescono comunque a trarsi in salvo. Naufragati sulle coste del Bruzio, Eumolpo suggerisce di recarsi a Crotone dove, stando ai suoi piani, si faranno mantenere dai cacciatori d'eredità. Durante il tragitto, Eumolpo recita ai ragazzi un poema epico, concernente il Bellum civile ("La guerra civile") fra Gaio Giulio Cesare e Gneo Pompeo Magno.
Da come si apprende dai successivi frammenti, i tre, da un po' di tempo stabilitisi a Crotone, con Eumolpo che recita la parte di un vecchio e danaroso senza figli e con Encolpio e Gitone quali suoi servi, vivono ormai nel lusso, grazie ai numerosi cacciatori d'eredità che, tra un dono e l'altro, cercano di entrare nelle grazie del vecchio poeta. Si legge poi di Encolpio che, per l'ira del dio Priapo, è ormai diventato impotente e, a causa di ciò, è divenuto bersaglio delle vendette di una sua ricca amante, Circe, che, credendosi da lui disprezzata, comincerà a perseguitarlo. Per cercare di porre rimedio alla sua debilitante condizione fisica, il giovane, dopo innumerevoli tentativi (tra cui quello di non unirsi più con l'amato Gitone), decide di rivolgersi a delle anziane e navigate maghe, Proseleno ed Enotea, che, con la scusa di praticare un rituale curativo, preparano il giovane a subire un rapporto anale, a cui Encolpio riesce a stento a scampare. Eumolpo, nel frattempo, sempre più pressato dai vari pretendenti, fa spargere la voce che sia morto, facendo poi redigere un testamento dove specifica che gli eredi avranno diritto alle sue sconfinate ricchezze solo se faranno a pezzi il suo corpo e se ne ciberanno in presenza del popolo. La narrazione termina dunque con degli stralci alquanto frammentari tra i protagonisti inerenti famigerati casi di cannibalismo verificatisi nel corso della storia.
Encolpio mitomane
Encolpio, protagonista e narratore della vicenda, si definisce "mitomane", in quanto paragona eventi del proprio vissuto a storie del mito. Questo comportamento è legato all'educazione dei giovani basata sostanzialmente sullo studio dell'epica classica, da Omero a Virgilio, e sulle vicende ivi narrate degli eroi del mito, tutti eventi poco realistici.
Encolpio, abbandonato da Gitone, su una spiaggia ripensa al proprio vissuto proprio come Achille all'inizio dell'Iliade, meditando vendetta. I suoi propositi vengono però subito annichiliti dall'incontro con un soldato che gli chiede di quale legione sia, ma i suoi scarponcini bianchi sono una spia della sua bugia.
Giunto poi in una pinacoteca, osserva i quadri e, proprio come Enea sbarcato a Cartagine vede scene che gli ricordano la distruzione di Troia, così Encolpio si ricorda della propria delusione amorosa, e come nell'Eneide giunge un nuovo personaggio, ovvero Didone, così giunge Eumolpo.
Trimalchione l'arricchito
Personaggio del romanzo decisamente degno d'interesse, rappresenta la figura del liberto arricchito, o parvenu, che pur avendo migliorato la propria condizione sociale, è rimasto rozzo e volgare. Personalità eccentrica, bizzarra, che ama ostentare la propria ricchezza e vestire in modo stravagante. Allo stesso tempo vuole anche mostrare di avere cultura, e perciò quando parla con il retore Agamennone, afferma di possedere ben tre biblioteche, solo che in seguito continua dicendo che una è di greco e una di latino.
Crede che sia Cassandra ad aver ucciso i propri figli e non Medea, afferma che Dedalo ha rinchiuso Niobe nel cavallo di Troia, crede nell'esistenza di un poeta, tale Mopso Trace, confondendo evidentemente il poeta Mopso con Orfeo di Tracia, e sbaglia del tutto la trama dell'Iliade, in cui, stando alla sua versione, Diomede e Ganimede sarebbero stati fratelli di Elena; Agamennone la rapì e le sostituì una cerva in onore della dea Diana; vinse Ifigenia e la dette in moglie ad Achille e per questo Aiace impazzì.
Il labirinto
La Graeca urbs, così come la Cena Trimalchionis e la nave di Lica, sembrano richiamare un labirinto.
Encolpio si perde all'interno della città campana dov'è ambientata la prima parte dell'opera, si muove e gli sembra di ritornare sempre nel medesimo punto. Alla fine s'imbatte in una vecchia, alla quale domanda "dove sto di casa", domanda stupida, che dimostra la sua imperizia del mondo fuori da un ambito scolastico. La donna equivoca il significato di queste parole e lo trascina in un lupanare, dove incontra Ascilto che pure lui si era perso.
Nella cena, invece, la casa stessa è un labirinto, dal quale i protagonisti non riescono a uscire, e così pure la lunghezza e il numero delle portate della cena, che non fanno altro che suscitare un sentimento di attesa e disattesa. Nel corso della cena, infatti, una pietanza non si dimostra mai ciò che apparentemente sembra. Inoltre proprio il cuoco di Trimalcione si chiama Dedalo.
Forse meno suggestiva è la nave di Lica, sorvegliata da un marinaio, in quanto se c'è chi sorveglia non è proprio un labirinto. Questa è comunque la tesi espressa dal latinista e filologo Paolo Fedeli.
