La historia se desarrolla en el Castillo de Elsinor, donde tiene su asiento la corte de Dinamarca. El contexto temporal es difuso. El príncipe Hamlet sufre la pérdida de su padre, el rey Hamlet de Dinamarca. Desde la primera palabra, se teje una cadena de sucesos, raciocinio basado en la causalidad de la cual la linealidad acaso es cómplice, creando un pensamiento ascendente y descendente en la obra, que va a verse en la actitud meditativa de Hamlet. Aparentemente, apenas pasado poco más de un mes del fallecimiento del rey Hamlet, Claudio, hermano del difunto, hereda el trono y se casa con la madre de Hamlet, la reina Gertrudis. Estos hechos hacen que la agonía y el dolor de Hamlet aumenten, ya que ve a su madre como una mujer de afectos inconstantes, infiel y sin corazón.
Más adelante, el supuesto fantasma del rey Hamlet se le aparece al príncipe y le revela la causa de su muerte: había sido asesinado por su propio hermano, Claudio. El fantasma dice que Claudio había vertido veneno en su oído, lo que le había causado la muerte. Además, el fantasma le pide a Hamlet que se vengue acabando con la vida del fratricida. Tras este encuentro, Hamlet duda si el fantasma es o no su padre y si lo que le ha dicho es cierto.
Ofelia, quien había tenido una relación afectiva y amorosa con Hamlet en tiempos anteriores al inicio de la acción dramática, es obligada por su padre Polonio y por su hermano Laertes a que termine con dicha relación por unos chismes. Vigilada por su padre y por Claudio, Ofelia rompe la relación, devolviéndole a Hamlet algunos recuerdos que él le había dado. Hamlet reacciona con furia, enloquecido, diciéndole que se vaya a un convento (nunnery), palabra que también significaba prostíbulo en aquella época.
Más adelante, Hamlet, aprovechando unos actores que el rey Claudio había ordenado contratar para que distrajeran a Hamlet de su melancolía, ordena para que monten una obra de teatro mostrando la manera en que el fantasma le había descrito el asesinato. La reacción del rey ante la obra termina de convencer a Hamlet de que las revelaciones del fantasma eran ciertas.
En una discusión con Gertrudis, su madre, Hamlet mata accidentalmente a Polonio, quien estaba oculto detrás de un tapiz. En un arrebato de ira, el príncipe había pensado que quien estaba oculto era el rey Claudio. Entonces, aparece el espectro y habla con Hamlet, pero la reina no lo puede ver ni escuchar.
El rey, atemorizado tras verse comprometido por el argumento de la obra montada, y temiendo por su propia vida luego de conocer el asesinato de Polonio, decide enviar a Hamlet a Inglaterra, pero no sin antes pedirles en secreto a los ingleses que no duden en asesinar a Hamlet en cuanto llegase. Hamlet parte así, pues, a Inglaterra.
Laertes, al enterarse del asesinato de su padre, jura venganza. Ofelia, con su salud mental seriamente afectada por el asesinato de su padre, muere ahogada en un río (se suicida).
Más tarde, el rey Claudio y Laertes, al saber del fracaso que había tenido el plan de matar a Hamlet y al enterarse también de su regreso, organizan otro plan para matarlo. Laertes pelearía contra Hamlet con una espada envenenada. Durante un combate, Hamlet y Laertes se hieren mutuamente de gravedad con la espada envenada de Laertes. La reina bebe del vino envenenado que estaba destinado a Hamlet y muere. En medio de la confusión, Laertes y Hamlet son separados; Laertes se lamenta, confiesa a Hamlet que la trampa del vino fue ideada por el rey, y declara al rey como el delincuente de esta tragedia. Hamlet, encolerizado, por fin logra herir al rey y le hace beber de su propio veneno, cumpliendo finalmente la venganza que el fantasma de su padre anhelaba. Hamlet, antes de morir, pide que se declare al príncipe noruego Fortimbrás heredero del trono, el cual se presenta en la sala en medio del espectáculo de tantas muertes.
La obra finaliza con la entrada en la corte de Fortimbrás, quien ofrece un funeral militar en honor a Hamlet.
