南阳城西牛家庄有位聪明忠厚的小伙子，父母早亡后，他只好跟着哥哥嫂子生活。然而，嫂子马氏心狠手辣，常虐待他，逼迫他做很多繁重的活。一年秋天，她又让牛郎去放牛，给了他九头牛，并要求等到牛群发展到十头时才能回家。无奈之下，牛郎只好牵着牛离开了村子。

进入深山后，牛郎一人坐在树下伤心落泪，不知何时才能带着十头牛回家。这时一位白发老者出现在他面前，询问缘由。得知他的遭遇后，老人告诉他：“别担心，在伏牛山里有一头生病的老牛，你去好好照料它。待老牛病愈后，就能带着它回家。”

历经艰险，牛郎终于找到那头病重的老牛。老牛告诉他，自己原是天上的灰牛大仙，因触犯天规被贬下凡，并摔坏了腿骨无法行动。它的伤需要用百花露水治疗一个月才能康复。

牛郎不畏艰辛，日夜照料老牛：白天为它采花接露，晚上则依偎在老牛身边。一个月后，老牛病情好转，可以行走。牛郎便高高兴兴地赶着牛群回到了家。

然而嫂子马氏见他回来后依然对他百般刁难，甚至多次加害，均被老牛设法相救。最后嫂子恼羞成怒，将牛郎赶出家门，只让带着那头老牛离开。

一日，天上的织女与众仙女下界游玩，在河中洗澡。老牛帮助牛郎认出了在水中嬉戏的织女。两人一见钟情，就这样走到了一起。织女还将天蚕分给乡亲，并教大家养蚕抽丝，织出精美的绸缎。

牛郎和织女生儿育女，过上了幸福的生活。但好景不长，王母娘娘得知此事后，亲自下凡强行将织女带回天上，拆散了这对恩爱夫妻。

牛郎悲痛欲绝，此时老牛告诉它，自己死后用皮制成鞋，穿上便可上天。按照老牛的遗言，牛郎带着儿女，穿上牛皮鞋腾云驾雾追赶织女。眼看就要追上时，王母拔下金簪划出银河，将两人阻隔两岸。

他们的忠贞爱情感动了喜鹊，成千上万只喜鹊飞来用身体搭起鹊桥。于是每年七月七日，牛郎织女便在鹊桥相会，得以短暂团聚。