Le récit décrit une journée de Clarissa Dalloway, dans l'Angleterre d'après la Première Guerre mondiale, en juin 1923. Elle se rend d'abord chez le fleuriste, mais loin de se centrer sur ce seul personnage, Virginia Woolf offre une fresque de la ville de Londres et de ses habitants, vie rythmée pour tous par Big Ben. Peu après, Mrs Dalloway revient chez elle, et alors qu'elle fait le point sur le choix qu'elle a fait des années plus tôt d'épouser Richard Dalloway au lieu de Peter Walsh, elle reçoit la visite impromptue de ce dernier soupirant. La conversation avec ce dernier est émaillée par le ressac d'anciens souvenirs qui jaillissent dans l'esprit de Clarissa.
En contrepoint de Clarissa Dalloway, le récit s'attarde sur Septimus Warren Smith, un jeune ex-militaire qui souffre depuis son retour du front, d'hallucinations et de schizophrénie. Ce jour-là, il se défenestre au moment où le médecin qui le soigne cherche à l'interner. Or, le spécialiste qu'il a consulté le jour même est un des invités à la soirée de Mrs Dalloway, et, quand il mentionne devant elle cet événement, Clarissa est bouleversée par le choix de ce jeune homme que, pourtant, elle ne connaît pas.