Действие происходит на Урале в 1919 г. Главный герой поэмы — бандит Номах, романтический персонаж, бунтарь-анархист, ненавидящий «всех, кто жиреет на Марксе». Он пошел когда-то за революцией, надеясь, что она принесет освобождение всему роду человеческому, и эта анархическая, крестьянская мечта близка и понятна Есенину. Номах высказывает в поэме его заветные мысли: о любви к буре и ненависти к той рутинной, абсолютно нерусской, искусственной жизни, которую навязали России комиссары. Потому и образ «положительного» комиссара Рассветова у Есенина выходит бледен. Рассветов противопоставлен Номаху, но в главном един с ним. Номах, в котором ясно угадывается Махно, Номах, говорящий о том, что по всей России множатся банды таких же обманутых, как он, — готов и на убийство, и на захват власти. Никаких нравственных тормозов у него нет. Но совершенно аморален и Рассветов, который в молодости побывал на Клондайке, провернул там биржевую авантюру (выдал скалу за золотоносную и сорвал куш после биржевой паники) и уверен, что любые обманы хороши, если бедные обманывают богатых. Так что чекисты, которые ловят Номаха, ничем не лучше его. Номах устраивает набеги на поезда, идущие по уральской линии. Бывший рабочий, а ныне доброволец Замарашкин стоит на карауле. Здесь происходит его диалог с комиссаром Чекистовым, который хает Россию на чем свет стоит — за голод, за дикость и зверство народа, за темноту русской души и русской жизни... Номах появляется, как только Замарашкин остается один на посту. Сначала он пытается заманить его в банду, потом связывает, похищает фонарь и с этим фонарем останавливает поезд. В поезде Рассветов с двумя другими комиссарами — Чариным и Лобком — рассказывает о будущей аме- риканизированной России, о «стальной клизме», которую надо поставить ее населению... После того как Номах грабит поезд, забирает все золото и взрывает паровоз, Рассветов лично возглавляет его поиск. В притоне, где пьют бывшие белогвардейцы и курят опий бандиты, Номаха выслеживает китаец-сыщик Литза-хун.

 Мечтающий о воле крестьянин и воин Пугачев после долгих странствий приходит на Яик и в разговоре с казаком-сторожем узнает о том, что мужики ждут нового царя — мужицкого. Таким царем представляется убитый Петр III — он бы дал народу волю. Эта мысль захватывает Пугачева. Он приходит к калмыкам и призывает их оставить войско, бежать от российской присяги. Атаман Кирпичников узнает об этом и присоединяется к бунту. В казачьих войсках вспыхивает мятеж. Вместе с атаманами Оболяевым, Караваевым и Зарубиным Пугачев решает двинуться на Москву. Вскоре к нему присоединяется уральский беглый каторжник Хлопуша, мечтающий увидеть мужицкого царя. Он требует пропустить его к Пугачеву, видя в нем воплощение своего идеала. Хлопуша предлагает захватить Уфу — это позволит пугачевцам получить собственную артиллерию. Атаман Зарубин переманивает на сторону Пугачева все новые и новые войска — они сдаются без боя. Но уже после первых поражений в стане Пугачева начинаются раздоры. Один из восставших — Творогов — подговаривает выдать Пугачева правительственным вой- скам. Его поддерживает предатель Крямин. В войсках начинается паника, и вместе с Пугачевым гибнет вся его армия. Не последнее действующее лицо поэмы — русская тоска, степной пейзаж, плачущие деревья, бесконечные пески, солончаки, версты, ветлы... С этой Россией никаким одиночкам ничего не поделать. Гибнет Хлопуша, гибнет Пугачев, — «под душой так же падаешь, как под ношей»