События повести происходят в середине XX века в России, в посёлке Чуш на берегу реки Енисей. Игнатьич — главный герой новеллы. Этого человека уважают односельчане за то, что он всегда рад помочь советом и делом, за сноровку в ловле рыбы, за ум и сметливость. Это самый зажиточный человек в селе, все делает «ладно» и разумно. Нередко он помогает людям, но в его поступках нет искренности. Не складываются у героя новеллы добрые отношения и со своим братом. В селе Игнатьич известен как самый удачливый и умелый рыбак. Чувствуется, что он в избытке обладает рыбацким чутьём, опытом предков и собственным, обретённым за долгие годы.
Свои навыки Игнатьич часто использует во вред природе и людям, так как занимается браконьерством. Истребляя рыбу без счета, нанося природным богатствам реки непоправимый урон, он сознаёт незаконность и неблаговидность своих поступков, боится «сраму», который может его постигнуть, если браконьера в темноте подкараулит лодка рыбнадзора. Заставляла же Игнатьича ловить рыбы больше, чем ему было нужно, жадность, жажда наживы любой ценой. Это и сыграло для него роковую роль при встрече с царь-рыбой. Рыба походила на «доисторического ящера», «глазки без век, без ресниц, голые, глядящие со змеиной холодностью, чего-то таили в себе». Игнатьича поражают размеры осетра, выросшего на одних «козявках» и «вьюнцах», он с удивлением называет его «загадкой природы».
С самого начала, с того момента, как увидел Игнатьич царь-рыбу, что-то «зловещее» показалось ему в ней, и позже понял, что «одному не совладать с этаким чудищем». Желание позвать на подмогу брата с механиком вытеснила всепоглощающая жадность: «Делить осетра?.. В осетре икры ведра два, если не больше. Икру тоже на троих?!» Игнатьич в эту минуту даже сам устыдился своих чувств. Но через некоторое время «жадность он почёл азартом», а желание поймать осетра оказалось сильнее голоса разума. Кроме жажды наживы, была ещё одна причина, заставившая Игнатьича помериться силами с таинственным существом. Это удаль рыбацкая. «А-а, была не была! — подумал главный герой новеллы. — Царь-рыба попадается раз в жизни, да и то не «всякому Якову». Отбросив сомнения, «удало, со всего маху Игнатьич жахнул обухом топора в лоб царь-рыбу...».
Вскоре незадачливый рыбак оказался в воде, опутанный своими же удами с крючками, впившимися в тела Игнатьича и рыбы. «Реки царь и всей природы царь — на одной ловушке», — пишет автор. Тогда и понял рыбак, что огромный осётр «не по руке ему». Да он и знал это с самого начала их борьбы, но «из-за этакой гады забылся в человеке человек». Игнатьич и царь-рыба «повязались одной долей». Их обоих ждёт смерть. Страстное желание жить заставляет человека рваться с крючков, в отчаянии он даже заговаривает с осетром. «Ну что тебе!.. Я брата жду, а ты кого?» — молит Игнатьич. Жажда жизни толкает героя и на то, чтобы перебороть собственную гордыню.
Он кричит: «Бра-ате-ельни-и-и-ик!..» Игнатьич чувствует, что погибает. Рыба «плотно и бережно жалась к нему толстым и нежным брюхом». Герой новеллы испытал суеверный ужас от этой почти женской ласковости холодной рыбы. Он понял: осётр жмётся к нему потому, что их обоих ждёт смерть. В этот момент человек начинает вспоминать своё детство, юность, зрелость. Кроме приятных воспоминаний, приходят мысли о том, что его неудачи в жизни были связаны с браконьерством. Игнатьич начинает понимать, что зверский лов рыбы всегда будет лежать на его совести тяжёлым грузом. Вспомнился герою новеллы и старый дед, наставлявший молодых рыбаков: «А ежли у вас, робяты, за душой што есть, тяжкий грех, срам какой, варначество — не вяжитесь с царью-рыбой, попадётся коды — отпушшайте сразу».
Слова деда и заставляют астафьевского героя задуматься над своим прошлым. Какой же грех совершил Игнатьич? Оказалось, что тяжкая вина лежит на совести рыбака. Надругавшись над чувством невесты, он совершил проступок, не имеющий оправдания. Игнатьич понял, что этот случай с царь-рыбой — наказание за его дурные поступки. Обращаясь к Богу, Игнатьич просит: «Господи! Да разведи ты нас! Отпусти эту тварь на волю! Не по руке она мне!» Он просит прощения у девушки, которую когда-то обидел: «Прос-сти-итееее... её-еээээ... Гла-а-аша-а-а, прости-и-и». После этого царь-рыба освобождается от крюков и уплывает в родную стихию, унося в теле «десятки смертельных уд». Игнатьич сказал вслед рыбе: «Поживи сколько можешь! Я про тебя никому не скажу!». Игнатьичу сразу становится легче: телу — оттого что рыба не висела на нем мёртвым грузом, душе — оттого что природа простила его, дала ещё один шанс на искупление всех грехов и начало новой жизни.