Főbb szereplők:
Andrej Jefimics Ragin – orvos
Jevgenyij Fjodorovics Hobotov – orvos
Szergej Szergejevics – felcser
Darjuska – Ragin doktor háziasszonya
Mihail Averjanics – postamester, Ragin doktor barátja
Mojszejka és Ivan Dimitrics Gromov – a 6-os számú kórterem két lakója

A mű Oroszországban, egy kisváros kórházában játszódik, annak is a 6-os számú kórtermében. Az olvasó egy jellegzetesen orosz vidéki környezetet ismer meg a leírásokból. Egy unalmas, szürke, elszigetelt, kispolgári szellemben működő várost mutat be Csehov.

Megismerheti az olvasó magát a kórházat, annak működését, a 6-os számú korterem lakóit, valamint a kórház alkalmazottjait. Megtudjuk, hogy a 6-os számú kórterem nem más, mint a bolondokháza, hiszen még az utcára sem mennek ki a betegek, egy embert kivéve, akit Gromovnak hívnak. Kiderül az is, hogyan kerültek az emberek a bolondokházába, s előtte milyen életmódot folytattak.

Egyszer csak az a hír kap szárnyra, hogy látogatóban van Adrej Jefimics Ragin orvos, aki felméri a kórház állapotát, hogy saját szemével lássa, ahogyan bántalmazzák a betegeket. Tudja, hogy mennyire lepusztult kis kórházról van, s valójában úgy érzzi, hogy ha nagyobb városkáról lenne szó, már rég bezárták volna.

Ragin lesz az új orvos a kórházban, aki az elején még érdeklődik a kórház sorsa iránt. Tudja, hogy milyen szörnyű körülmények uralkodnak, mégis képtelen cselekedni. A kezdetekben még szívesen jár be és végzi munkáját, aztán lassan kezdi az unalom hatalmába keríteni őt, s már csak a hivatalos munkaidőben hajlandó dolgozni. Amint az lejár, hazamegy és kedvenc elfoglaltságával, az olvasással tölti minden idejét. Egyedüli barátja, akit el tud viselni ebben a kisvárosban maga körül, a postamester.

A doktor egyszer az esti sétáján találkozik az egyik alkalmazottal, Nyikitával, aki az egyik betegre vigyázott, s bántalmazta is őt. Elborzasztja a szegény bolond szánalmas állapota, visszakíséri a kórházba, és ekkor ismerkedik meg Gromovval. Rádöbben az orvos, hogy a fiatalember remek beszélgető partner, s onnantól kezdve folyamatosan látogatja a beteget. Később a doktort hívatja a polgármester. A megbeszélésen jelen van még Hobotov, a másik orvos, valamint a tanfelügyelő is.

Látszólag szakmai ügyben hívják be Ragin doktort, de igazából az elmeállapotára kíváncsiak. A postamester egy utazásra hívja el Ragint, aki az utazás során minden pénzét elkártyázza. Barátjától kér kölcsön, s megígéri, hogy amint hazajönnek az utazásból, visszafizeti a pénzt. Hazatérve azt tapasztalja, hogy nyugdíj nélkül elbocsátották a kórházból, s összes vagyona kevés arra, hogy visszaadja barátjának a kölcsönt.

Az orvosnak tehát semmi vagyona nincsen, a lakását is el kell hagynia, koldus lesz, s lassan a legmélyebb nyomorba süllyed. Egy Belova nevű szegény öregasszony ócska viskójába költözik, Darjuskával. Nem bírja már elviselni barátai álszent viselkedését, s rájuk ordít – ezt betegségével magyarázzák. A kórházba csalják, s mint elmebeteg, a 6-os számú kórterembe zárják.

Először fel sem fogja, hogy mi is történik vele valójában. Megalázónak érzi a helyzetet. Nem bír megmaradni a teremben, mindenképpen ki szeretne menni az udvarra, de a betegőrző, Nyikita ezt nem engedi, majd jól elveri őt.

A bolondokházában kell rájönnie, hogy a filozofálás nem megoldás. Másnap meglátogatja őt a volt háziasszonya, Darjuska, illetve barátja, Hobotov doktor is. Este azonban az orvos agyvérzésben meghal.