Romaan räägib 16. juuni 1904. aasta päevast kolmekümne kaheksa-aastase Dublini juudi Leopold Bloomi ja kahekümne kaheaastase Stephen Dedaluse elust.
Kaheksateistkümnesse episoodi jaotunud tohutu raamatu kolm osa peaksid autori sõnul olema seotud Homerose Odüsseiaga (Ulysses on peategelase nime ladinakeelne transkriptsioon). Kuid see seos Vana-Kreeka eeposega on väga suhteline ja pigem vastupidi: pikas romaanis ei juhtu tegelikult midagi olulist.
Stseeni - Iirimaa pealinna Dublini linna - kinnitas autor sõna otseses mõttes kaardil ja kataloogis. Aeg - kronomeetri järgi mõnikord siiski peatub.
Esimene osa sisaldab kolme osa. Kell kaheksa hommikul ärkab Daedalusega tornis Martelliga maja üüriv Bull Mulligan oma sõbra, kes on äärmiselt õnnetu, et nende kolmas naaber, Haines, öösel märatsemas, tulistas unest püstoliga. Argpükslik ja puutetundlik Daedalus eriti ei meeldi. Tema ema suri hiljuti maksavähki, kellega ta oli temaga kogu elu keerulises suhtes ja teda vaimukas Mulligan solvab tema suhtes lugupidamatute avalduste eest. Nende vestlus keerleb tema isa poja otsingute teema ümber, puudutades pidevalt näiteid Hamletist, Jeesusest Kristusest ja Ulyssesi pojast Telemachusest. Sama teema kerkib esile ajalootunnis, mille Stephen annab kaks tundi hiljem koolis, kus ta osalise tööajaga töötab, ja vestluses kooli direktoriga palus noormehel anda ajalehe toimetuses tuttavatele oma kauaaegne märkus suu- ja sõrataudi epideemia kohta. Pärast õppetundi jalutab Stephen vaimselt mööda mereranda.
Samal hommikul algavad väikese reklaamiagenti Leopold Bloomi "ekslemine". Romaani keskne ja suurim osa, mis koosneb kaheteistkümnest episoodist, algab tema hommikusöögist - sea neerust, mille ta enne seda Dlugachi lihuniku poest ostab. Teda ootab kodus kaks kirja. Esimene neist on Millie tütrel ehk Merionil, kes sai just eile viisteistkümneks ja töötab juba Mollingari abifotograafina. Ja tema abikaasa Mollyle, kontsertlauljale adresseeritud teine kiri tema impresario Buyan (või Hugh E.) Boylanilt, milles ta teatas, et ta helistab naisele kell neli pärastlõunal.
Pärast hommikusööki - tualeti külastus koos ajakirjaga käes. Kell üksteist peab Bloom olema oma koolikaaslase matustel ja ta lahkub tund enne tundi majast, et teha erinevaid pisiasju. Eelkõige saab ta kirja postiga teatud Martha Cliffordilt, kes vastas ajalehe otsitud sekretäri otsingutele, mille ta oli andnud puhtalt lõbusatel eesmärkidel. Martha vastas tema armastussõnumile ja kirjutab isegi, et unistab kohtumisest. Sellest, mida Bloomil on igasuguseid naiselikke fantaasiaid. Kalmistul on siiski aeg.
Matusekärus sõidab Bloom koos teiste kaastundeavaldustega, kaasa arvatud Stepheni isa Simon Daedalus. Me räägime igasugustest asjadest, sealhulgas tulevasest ringkäigust Bloomi naise ja tema isaga, kes omal ajal enesetapu tegi. Pärast matusetseremooniat läheb Bloom ajalehtede juurde, mida ta reklaamib agendina. Seal kohtub ta sama seltskonnaga, mis kalmistul, lisaks professor McHugh, tarbimisjurist O’Molla ja toimetaja Miles Crawford. Õitseb lehed, tuleb. Tema äraolekul on toimetuse koosseisus Steven Daedalus, kes tõi kooli direktori märkuse ja pärast rahvahulga kutsumist kõiki kõrtsisse. Toimetaja venis, Bloom tuli sel ajal tagasi ja kogu Crawfordi ärritus langes talle.
Segaduses lahkub Bloom toimetusest ja rändab mööda linna ringi, asudes tasapisi nälga tundma ja üha enam toidu peale mõtlema.Mõlemad vahetavad sõbraga sõna, imestavad siis hullumeelsuse üle ja lähevad lõpuks Davy Burni võõrastemajja, kus üks tavaline räägib kõrtsi omanikule Bloomi vabamüürlusest.
Kell kaks pärastlõunal kaitseb Stephen Daedalus raamatukogus oma versiooni Shakespeare'i eluloost ja isiksusest Dublini kõige nutikamate inimeste ees, näiteks asjaolu, et ta mängis ja pidas end Hamleti isa varju. Vaatamata originaalsusele ja arusaamise soovile jääb ta endiselt publiku seas eemalepaistvaks: tema luuletusi ei avaldata noorte luuletajate kogumikus ega kutsuta õhtusse, erinevalt oma sõbrast Mailayha (või Bull) Mulliganist, kes on ka siin. Ja juba solvatud, saab Stephen oma solvangutele uusi põhjuseid. Bloom külastab ka raamatukogu, kohtudes peaaegu Steveniga.
Keskpäev ja linnakodanikud tegelevad oma asjadega. Bloomi sõbrad arutavad tema naise võlusid, Leopold Bloom ise käib masohhistlike raamatute üle, valides neist ühe. Buyan Boylan saadab veini ja puuvilju teatud aadressil kullerile. Stephen kohtub oma õega, kes oli hiljuti isaga lahus.
Bloom teab kirjas, et tema abikaasa Molly jaoks on kavas kohtumine Buyan Boylaniga neljal. Ta kahtlustab nende armusuhet, mis tegelikult on olemas. Tutvunud Boylaniga, järgib Bloom teda salaja veepiiril asuvasse Ormondi restorani, muide, elab seal oma tuttava juures, kuulab muusikat, siis saab teada, et Boylan lahkub lapsevankrist. Armukadedus, tema naise reetmise salajane soov teise mehega, see “Penelope”, mis rahuldab kõiki, teda ja nende rõõmu - kõik see uputab Bloomi hinge põneva muusika taustal. Kujutades ette, mis tema majas tema äraolekul toimub, kirjutab ta Martale vastuskirja, keeldudes kohe temaga kohtumast ja nautimas mängu ise, mis pakub rõõmu. Kell viis kogunevad Barney Kearnani pubisse Iiri patrioodid, et arutada aktuaalseid asju - oma ja oma vaeseid, rõhutud inglise ja juudi riiki. Hommikul maetud Dignami kindlustuse kohta Martin Cannigemi otsides vaatab siit ka Bloom. Joomine, väidavad patrioodid, lüüakse juut Bloomile, kes ei toeta eriti nende brittide vastu suunatud äärmuslust. Juhtum lõpeb talle adresseeritud antisemiitliku trikkiga: kui Bloom satub vankrisse, viskavad nad talle tühja purgi.
Kella kaheksaks on Bloom rannas mere ääres, kus ta masturbeerib, jälgides ühte kolmest noorest sõbrannast, Gertie MacDowelli, kes, tundes oma huvi, demonstreerib justkui kogemata oma aluspesu ja muid salajaseid võlusid. Sõpradega lahkudes avastab Bloom oma lonkamise. Siis selgub, et tema kell peatus kell pool viis. Kas see on siis, arvab Bloom, kui Boylan oma naise "patsutas"?
Bloomil pole soovi oma naisega kohtuda. Kell kümme õhtul jõuab ta dr Horni emade varjupaika, kus üks paljulapselistest emadest ei ole juba kolmandat päeva suutnud järgmist last lahendada. Sinna sisenedes avastab Bloom seltskonna, kes joob ja naerab noormehi, kelle seas on ka Stephen Daedalus. Leopold joob ja vestleb nendega. Väärib märkimist, et romaani "Ulysses" pole kerge lugeda ja ümber jutustada, sest see on kirjutatud teadvusvoo žanris. Samas peatükis jäljendab autor ka mitmesuguseid kirjandusstiile, alustades vanimast ja lõpetades moodsaimaga. Noorte seas on ka Verd Mulligan. Võrgutavaid vestlusi õhutab õe saabumine, kes teatab, et daam on lõpuks sünnitanud. Lõbus seltskond astub jooma ja kõrtsi kaugemale kõndima ning Stephen ja tema sõber Lynch eraldavad ülejäänud, et minna Bella Coheni bordelli. Mingil põhjusel otsustab Bloom, tundes kaastunnet Stephenile, noori jälgida.
Keskööl on ta Dublini öises arutelusüdames. Purjus Bloom hallutsineerib, kui näeb päeva jooksul oma vanemaid, naissõpru ja juhuslikke inimesi.Ta on sunnitud kaitsma end nende kummituste süüdistuste eest erinevates salajastes jäledustes. Tema alateadvus, janu võimu järele ja autasud, hirmud, seksuaalne masohhism, torkavad silma "nägudes ja piltides". Lõpuks leiab ta prostituudi Zoe'ga bordelli, kus kohtub Stepheni oma sõbraga. Joobes uimasti-erootiline deliirium jätkub, reaalsust ei saa teadvusest lahutada. Naiseks muudetud Bloomit süüdistatakse kõikvõimalikes väärastustes, sealhulgas lootuses oma naise Boylani abielurikkumises luurata. Äkitselt, keset orgiat, näeb Stephen hauast tõusmas oma vaese ema kummitust. Ta purustab lühtri rooga ja jookseb bordellist tänavale, kus astub sõduritega lahingusse. Bloom, kes järgneb talle, lahendab skandaali, paindub tolmus lebava noormehe keha kohal ja tunnistab temas oma üheteist aastat tagasi oma poja Rudy lapsekingades surnu.
Algab raamatu kolmas osa, mis koosneb kolmest viimasest episoodist. Kell üks hommikul jõuavad Bloom ja Stephen kabiini öövarjupaika, kus nad nurgas istuvad. Bloom peab igal võimalikul viisil vestlust, mis perioodiliselt seiskub, näitab Stephenile oma naise fotot ja kutsub külalisi teda tutvustama. Arutanud teel purjus inimeste jaoks palju olulisi teemasid, jõuavad nad kahe ööga Bloomi majja ja, vaevalt seda avanud, istuvad köögis, joovad kakaod ja räägivad jälle mitmesugustel teemadel, lähevad siis aeda, koos urineerima ja siis turvaliselt laiali erinevates suundades.
Naisega voodis pikali heites kajastab Bloom muu hulgas oma naise truudusetust tema poolt välja mõeldud armukeste sarjaga, räägib temaga pisut ja jääb lõpuks magama.
Romaan lõpeb proua Molly Bloomi nelikümmend lehekülje pikkuste kirjavahemärkideta väljaminekutega tema poiss-sõprade, tema mehe, intiimsete eelistuste kohta, mis selgub, et ta alustab menstruatsiooni, mis aga ei sega kõiki tema võrgutavaid mõtteid, mille tagajärjel lõppeb tohutu romantika sõnadega: “nii, et ta tundis mu rindu ja nende aroomi ning ta süda peksis meeletult ja jah, ma ütlesin jah, ma tahan jah”.