Имоген, дочь короля Цимбелина, влюблена в Клотена — сына новой королевы, но замуж она выходит за Постумуса, человека незнатного. Разгневанный Цимбелин изгоняет его из своего королевства. На прощание Постумус отдаёт Имоген браслет, а от неё получает кольцо. Его преданный слуга Пизанио остаётся при дворе.
Италия. Солдат римской армии Якимо спорит с Постумосом, что он сможет обольстить Имоген. Если ему это удастся, то Постумос должен будет отдать Якимо кольцо.
Королева Британии просит доктора Корнелиуса приготовить ей яд; доктор же даёт ей снотворное, которое вызовет лишь видимость смерти. Это средство, которое она называет «успокоительным», королева передаёт Пизанио.
Прибывший из Италии Якимо пытается завоевать сердце Имоген, но терпит неудачу. Он идёт на хитрость, просит поставить в комнате Имоген большой ларь и прячется в нём. Ночью Якимо наблюдает за спящей Имоген, у которой на левой груди имеется родимое пятно, и крадёт у неё браслет.
Вернувшись в Италию он хвастается перед Постумом, что соблазнил Имоген и в качестве доказательства демонстрирует браслет. Не верящему в это Постумосу Якимо описывает родимое пятно Имоген. С кольцом приходится расстаться.
Британия. Разговаривая с римским послом Гаем Люцием, король Цимбелин отказывается платить дань, которую установил Юлий Цезарь. Писанио получает письмо от Постумоса, в котором он просит привезти из Лондона Имоген и убить её. Во втором письме, адресованном Имоген, Постумос предлагает ей покинуть Лондон и приехать в мильфордскую гавань, что находится в Уэльсе, где он сам встретит её.
В гавани Писанио показывает Имоген первое письмо, в котором Постумос обвиняет её в неверности. Слуга предлагает Имоген переодеться мальчиком и поступить на службу к Гаю Люцию, чтобы затем перебраться в Италию, и отдаёт ей средство, полученное от королевы. Во дворце тем временем узнают об исчезновении Имоген. Вернувшийся Писанио сообщает Клотену ложную информацию о местонахождении Имоген. Клотен вместе с Постумосом отправляются туда.
Имоген случайно встречается с «Полидором» и «Кадуэллом», не зная, что они её братья — Гидерий и Арвирагий. Два года назад двое британских солдат дали ложные показания, в котором они подтвердили, что купец Беларий был связан с римлянами, и Цимбелин изгнал его. Беларий поклялся отомстить сыновьям Цимбелина так, чтобы у него не осталось наследников.
Сыновей вырастила кормилица Еврифлия, которая была им как мать. На охоте Беларий и сыновья наталкиваются на труп Клотия, который переоделся в одежду убитого на дуэли Постумоса. Имоген тем временем выпивает снадобье, и вернувшиеся мужчины считают её мёртвой. Они оставляют обезглавленное тело Клотия рядом с ней и уходят.
Когда Имоген приходит в себя рядом с трупом, она принимает его за своего мужа. Когда с армией появляется Гай Люций, она выдаёт себя за Фиделия и остаётся у Люиция на службе в роли пажа.
Битва между римлянами и британцами продолжается, пока на стороне британского войска не появляются Беларий, Гидерий и Арвирагий. Римляне разбиты. Гая Люция и Постумоса берут в плен.
Рядом со спящим Постумосом появляются призраки его умерших предков и просят Юпитера сжалиться. Появляется Юпитер и сообщает, что будет опекать Постумоса. Действительно, скоро появляется гонец с приказом доставить его к Цимбелину.
В конце пьесы все действующие лица снова появляются. Придворный врач Корнелиус поражает всех известием, что королева-мачеха умерла. Перед тем, как испустить дух, она сообщила, что никогда не любила Цимбелина, хотела отравить Имоген и мужа, чтобы её сын Клотен смог наследовать престол.
Переодетая Имоген спрашивает у Якимо, откуда у него кольцо, и тот сознаётся. Имоген рассказывает всем, кто она, и они с Постумом торжественно обнимаются. Беларий сообщает, что Арвирагий и Гидерий — её братья и сыновья Цимбелина.
Король обращается с речью к богам и провозглашает мир между римлянами и британцами. Римляне могут спокойно уйти и получить причитающуюся им дань. В Лондоне устраивается большой праздник.