Notes from the Underground est l’autoportrait d’un homme qui se qualifie d’« anti-héros ». Il n’est jamais nommé mais écrit à la première personne ses opinions sur plusieurs questions allant du libre arbitre à la capacité de l’homme à prendre des décisions intelligentes. Il revient ensuite sur certains événements de sa propre vie. Fiodor Dostoïevski note au début du livre que les notes et l’écrivain sont fictifs. Il note cependant qu’une telle personne doit exister car le climat social actuel est tel qu’il est impossible qu’elle ne puisse pas exister. Cet auteur fictif fait souvent valoir un point particulier, puis argumente comme si le lecteur soumettait des objections, puis répond. Pendant tout ce temps, il insiste sur le fait qu’il n’a jamais l’intention que quiconque lise les notes, mais qu’il écrit comme s’il écrivait à un public. Il dit que c’est simplement un procédé littéraire et qu’il lui est tout simplement plus facile d’écrire de cette façon.
L’écrivain raconte deux incidents de sa vie personnelle – des rencontres avec un officier et une prostituée – qui lui tiennent à cœur. Il rencontre le policier par hasard dans une situation sociale et a le sentiment que le policier, en le bousculant, l’a humilié. Il passe des années à trouver un moyen de riposter. Il imagine toutes sortes de rencontres et finit par emprunter suffisamment d’argent pour remplacer le col en fourrure de son manteau. Il estime que son apparence dans la situation qu’il envisage est importante. Il rencontre l’homme sur une allée fréquentée par beaucoup de la journée. L’auteur ne s’écarte pas du chemin des policiers et ceux-ci se cognent les épaules. L’auteur se sent justifié et l’officier semble n’avoir jamais su que quelque chose d’important s’était produit.
L’écrivain passe une soirée avec des amis dans un restaurant, même s’ils ne l’aiment clairement pas et ne veulent pas de lui là-bas. Il reste et admet qu’il fait de telles choses par méchanceté. Il les suit ensuite dans un bordel, bien qu’il doive emprunter de l’argent pour y aller. Il est tellement en colère qu’il dit qu’il envisage de défier l’un des hommes en duel, mais ils ont déjà disparu dans les différentes pièces avec des femmes. L’auteur fait une rencontre puis se met en colère d’avoir permis que cela se produise. Il se déchaîne contre elle, lui disant qu’elle vieillira et sera rapidement méprisée et qu’elle devrait se retirer du métier. Sur un coup de tête, il lui donne son adresse et passe les jours suivants à s’inquiéter de sa venue. Quand elle le fait, ils ont une autre relation sexuelle, mais de sa part c’est une vengeance car elle l’a vu dans sa pauvreté. Elle part et il envisage de la poursuivre, mais sent qu’il ne peut pas la rendre heureuse parce que lui-même n’est pas heureux. Il termine ensuite ses notes.