Глава 1: После Венского совета, где обсуждались итоги войны 1812 года с Наполеоном, российский император Александр Павлович отправляется в путешествие по Европе. Ему показывают различные удивительные предметы, которые вызывают восхищение у императора. Однако донской атаман Платов, находившийся в поездке с царём, не разделяет его восхищения и считает, что русские мастера не уступают иностранным. Глава 2: Прибыв в Англию, царю демонстрируют технические достижения, которые поражают его. Александр убеждается в высоком уровне английской науки и техники, однако Платов настаивает на том, что русские мастера способны не уступать иностранным. В ответ на вызов англичане показывают царю "пистолу" и великолепное мастерство неизвестного автора. Однако Платов раскрывает замок пистолета и объявляет, что он сделан русским мастером Иваном Москвиным в Туле. Глава 3: Утром царь и Платов посещают сахарный завод, а затем их ведут в "последнюю кунсткамеру", где хранятся удивительные коллекции минеральных камней и экзотических животных со всего мира. Здесь англичане представляют царю механическую блоху, сделанную в натуральную величину. Блоха способна прыгать и танцевать, что поражает императора. В благодарность за впечатление, произведённое чудом техники, Александр вручает англичанам миллион и получает эту блоху в подарок, которую кладёт в футляр из бриллианта в свою табакерку. Глава 4: Блоха остаётся у царя до его смерти. После этого она передаётся его жене Елизавете Алексеевне, а затем новому императору, Николаю Павловичу. Сначала Николай не проявляет особого интереса к этому подарку, но позднее начинает задумываться, что могло бы означать для него это наследие. Платов предлагает царю исследовать загадку блохи и отправляется к русским мастерам с заданием создать нечто не менее удивительное. Глава 5: Исполняя волю царя, Платов отправляется в Тулу, известную своими опытными оружейниками. Мастера берутся за выполнение задания, просив Платова подождать несколько дней. Однако они не сообщают ему, что конкретно они придумали. Не получив ответа, атаман возвращается на Дон, оставив удивительную блоху в распоряжении тульских мастеров. Глава 6: После отъезда Платова три наиболее искусных оружейника, включая "косого левшу", покидают город. Люди начинают многословно обсуждать, куда они направились. В то время как некоторые считают, что мастера не придумали ничего, и решили скрыться от наказания, забрав с собой царскую табакерку. Глава 7: Мастера отправляются в город Мценск Орловской губернии, чтобы поклониться иконе Николая Чудотворца. После этого они возвращаются в свою слободу и изолируются в доме Левши. Соседи становятся любопытными и пытаются привлечь мастеров наружу под различными предлогами, но они не открывают двери и работают днём и ночью в полном уединении. Глава 8: Закончив дела на Дону, Платов спешит обратно в Тулу. Сам он не идёт к мастерам, а посылает к ним множество курьеров. Глава 9: В это время мастера завершают свою работу, но не открывают двери курьерам. Тогда курьеры снимают крышу с дома, чтобы добраться до упрямых оружейников. Левша и его товарищи выходят из избы и сообщают, что работа выполнена, и они готовы идти к Платову. Глава 10: Оружейники представляют атаману стальную блоху в табакерке. Платов требует увидеть их работу, но мастера отказываются показывать её кому-либо, кроме государя. Разозлённый Платов увозит Левшу в Петербург, где сам идёт к Николаю Павловичу, оставив мастеров связанными внизу. Глава 11: Платов пытается отвлечь царя разговорами о казаках, но Николай настаивает на том, чтобы увидеть работу тульских мастеров. Платов сообщает, что тульские мастера вернули английскую блоху без изменений. Царь не верит этому и решает сам проверить слова атамана. Глава 12: Когда привозят блоху и заводят её ключом, оказывается, что она перестала работать. Платов в ярости идёт к Левше, обвиняя его в обмане и начиная избивать. Левша утверждает, что работа выполнена, но для просмотра требуется "мелкоскоп". Глава 13: Левша представляет царю результаты работы оружейников, показывая, что они смогли наладить механизм английской блохи, улучшив его. Николай удивлён и радуется, что его русские мастера смогли превзойти англичан. Глава 14: Николай решает отправить мастера в Англию, чтобы они показали своё искусство местным мастерам. Левшу готовят к путешествию, одевая его лучше и отправляя с особым курьером. Глава 15: Курьер оставляет Левшу в гостинице и уносит блоху мастерам. Мастера узнают Левшу и пытаются узнать о его образовании. Оказывается, что Левша учился по церковным книгам, но не знает арифметику. Глава 16: Англичане отправляют курьера домой, а Левшу начинают знакомить с английскими производствами, пытаясь убедить его остаться. Однако Левша скучает по родной Туле и просит вернуть его домой. Английские мастера отправляют Левшу в Россию с золотыми часами на память. Глава 17: На корабле Левша заключает пари с полшкипером на перепой. После пьянки оба заболевают, но никто не побеждает. Глава 18: В России полшкипера доставляют в английское посольство, а Левшу, ослабевшего, отправляют в квартал, где его обирают и готовят отправить в больницу. Из-за отсутствия документов его нигде не принимают. В итоге его отвозят умирать в больницу Обуховскую. Глава 19: Полшкипер очень беспокоится за Левшу и находит его в больнице. Умирающий просит сообщить государю, что "у англичан ружья кирпичом не чистят". Его слова не находят отклика, и чистка оружия продолжается до начала войны. Глава 20: В заключение автор размышляет о талантах подобных Левше. В век машин они исчезли, но их наследие живёт вечно.