Tout commence à la cour du roi Arthur, à Camelot, lors des festivités du Jour de l'an. Sans prévenir, un chevalier vert gigantesque, simplement armé d'une hache, fait son apparition et propose un jeu. Il demande que quelqu'un prenne son arme et lui en donne un seul coup. Celui qui osera aura le droit de conserver la hache, mais il devra accepter que le Chevalier vert lui rende ce coup dans un an et un jour. Gauvain se porte volontaire pour relever le défi et donne un coup si puissant qu'il décapite le Chevalier vert. À la stupeur de tous, celui-ci se relève et va chercher sa tête tout en rappelant à Gauvain sa promesse, lui donnant rendez-vous dans un an et un jour à la Chapelle verte.
L'année s'écoule jusqu'au moment où Gauvain doit se mettre en route. Il quitte Camelot le jour de la Toussaint et parcourt une longue route dans des terres sauvages où les rigueurs du climat le disputent aux monstres qu'il doit affronter. La veille de Noël, alors qu'il erre dans une forêt, il prie la Vierge Marie de trouver un endroit pour entendre la messe le lendemain, et, comme par enchantement, un château apparaît à la lisière de la forêt. Il s'agit du château de Hautdésert, dont le seigneur, Bertilak, accueille chaleureusement Gauvain et lui propose de se reposer quelques jours chez lui avant de reprendre sa quête. Gauvain commence par refuser, n'ayant encore aucune idée de l'endroit où se trouve la Chapelle verte, mais Bertilak le rassure aussitôt et lui apprend qu'elle n'est pas très loin de son château. Gauvain accepte donc de rester chez lui durant trois jours. Ils s'en vont à la messe de Noël où Gauvain rencontre la femme du seigneur, jeune et d'une grande beauté, accompagnée d'une femme âgée et laide.
Le lendemain matin, Bertilak part chasser et propose un jeu à Gauvain : chacun d'eux s'engage à remettre à l'autre ce qu'il aura gagné durant la journée. Gauvain, qui reste se reposer au château, accepte. Après le départ de Bertilak, son épouse se glisse dans la chambre de Gauvain et entreprend de le séduire. Le chevalier résiste et n'accepte qu'un unique baiser de sa part. Le soir, Bertilak rentre de la chasse avec un magnifique cerf qu'il donne à Gauvain. Celui-ci lui offre son baiser, sans lui dire de qui il l'a reçu. L'histoire se répète le lendemain avec un sanglier et deux baisers. Le dernier jour, de plus en plus insistante, la jeune femme réussit à embrasser Gauvain à trois reprises, mais elle veut également lui offrir un gage de son amour. Gauvain refuse d'accepter une bague en or, mais il se laisse tenter lorsqu'elle lui propose une ceinture de soie verte et dorée capable, dit-elle, de protéger son porteur de toute blessure. Craignant d'être tué par le Chevalier vert le lendemain, Gauvain accepte la ceinture, mais ayant promis à la belle dame de n'en toucher mot au seigneur, il ne donne que les trois baisers à Bertilak, en échange d'un renard.
Le retour de Gauvain à Camelot. Enluminure du manuscrit Cotton Nero A.x (f. 130).
Le lendemain, Gauvain est conduit à la Chapelle verte par un serviteur de Bertilak. Ayant catégoriquement refusé de fuir, il s'en approche, et découvre un lieu qui ressemble davantage à un sanctuaire païen qu'à une chapelle. Le Chevalier vert, occupé à aiguiser sa hache, lui demande de se préparer à tenir sa promesse. Gauvain s'agenouille, mais au premier coup, il se retire brusquement, et le Chevalier vert se moque de cet accès de peur. Honteux, Gauvain s'agenouille à nouveau et le Chevalier donne un deuxième coup, qui s'arrête à quelques centimètres de sa peau. Enfin, le Chevalier vert lève une dernière fois son arme et l'abat sur le cou de Gauvain, mais il n'y laisse qu'une légère entaille.
