В морозную январскую полночь девятнадцатого года с вокзала Иваново-Вознесенска отправляется на колчаковский фронт собранный Фрунзе рабочий отряд. Со всех фабрик и заводов приходят рабочие проводить товарищей. Перед многолюдной толпой выступают с краткими речами ораторы. От имени отряда прощается с ткачами Федор Клычков. Он из бывших студентов, «в революции быстро нащупал в себе хорошего организатора». Рабочие близко знают его и считают своим.
До Самары поезд едет не меньше двух недель. В реввоенсовете Клычков получает оставленную для него командующим 4-й армией записку, в которой Фрунзе приказывает комиссарам следовать немедленно к нему в Уральск, опережая отряд, который из-за разрухи на железной дороге передвигается медленно. На перекладных, в санях, политработники отправляются в путь. Наконец они встречаются в Уральске с Фрунзе. Ещё в дороге Клычков слушает рассказы возниц о Чапаеве как о народном герое. В Уральске Федор Клычков, после временной работы в комитете партии, получает новое назначение — комиссаром в воинскую группу, начальником которой является Чапаев. Непрерывные бои, которые ведет Красная Армия, не дают возможности наладить организационную и политическую работу. Структура воинских частей зачастую настолько запутанна, что непонятно, насколько простирается власть того или иного командира, Клычков присматривается к военспецам, перешедшим на сторону красноармейцев, теряясь иногда в догадках — честно ли эти люди служат новой власти? Федор ожидает приезда Чапаева: этот приезд должен в определенной мере разъяснить неясность создавшегося положения.
Клычков ведет дневник, в котором описывает свои впечатления от первой встречи с Чапаевым. Тот поразил его своим обыкновенным видом человека среднего роста, видимо, небольшой физической силы, но обладающего способностью приковывать к себе внимание окружающих. В Чапаеве чувствуется внутренняя сила, объединяющая вокруг него людей. На первом совещании командиров он выслушивает все мнения и делает свое, неожиданное и точное, заключение. Клычков понимает, как много в Чапаеве стихийного, неудержимого, и видит свою роль в том, чтобы в дальнейшем оказывать на истинно народного командира идейное влияние.
В первом своем бою за станицу Сломихинскую Клычков видит, как Чапаев носится на коне по всему переднему краю, отдавая необходимые приказы, подбадривая бойцов, поспевая в самые жаркие точки в самый нужный момент. Комиссар восхищается командиром, тем более что сам из-за своей неопытности отстает от ворвавшихся в станицу красноармейцев. В Сломихинской начинаются грабежи, которые Чапаев прекращает одним своим выступлением перед красноармейцами: «Я приказываю вам больше никогда не грабить. Грабят только подлецы. Поняли?!" И его беспрекословно слушаются — впрочем, возвращая награбленное только бедным. То, что взяли у богатых, делят для продажи, чтобы были деньги на жалованье.
Фрунзе по прямому проводу вызывает Чапаева и Клычкова к себе в Самару. Там он назначает Чапаева начальником дивизии, предварительно приказав Клычкову охлаждать партизанский пыл своего командира. Федор поясняет Фрунзе, что как раз в этом направлении и ведет свою работу.
Чапаев рассказывает Клычкову свою биографию. Он говорит, что родился у дочери казанского губернатора от артиста-цыгана, в чем Клычков несколько сомневается, приписывая этот факт чрезмерной фантазии народного героя. В остальном биография довольно обычная: Чапаев в детстве пас скотину, работал плотником, торговал в лавке у купца, где и возненавидел купцов-обманщиков, ходил по Волге с шарманкой. Когда началась война, пошел служить в армию. Из-за измены жены бросил её, забрав детей, которые живут сейчас у одной вдовы. Всю жизнь он хотел учиться, старался по возможности больше читать — и болезненно чувствует недостаток образования, говоря о себе: «Как есть темный человек!»
Дивизия Чапаева воюет против Колчака. Победы чередуются с временными неудачами, после которых Клычков настоятельно советует Чапаеву учиться стратегии. В спорах, иногда очень острых, Чапаев все чаще прислушивается к своему комиссару. Бугуруслан, Белебей, Уфа, Уральск — вот вехи героического пути дивизии. Клычков, сближаясь с Чапаевым, наблюдает становление его полководческого таланта. Авторитет легендарного комдива в войсках огромен.
Дивизия идет на Лбищенск, от которого до Уральска больше сотни верст. Кругом — степи. Население встречает красные полки враждебно. Все больше засылается к чапаевцам лазутчиков, которые доносят колчаковцам о плохом снабжении красногвардейцев. Не хватает снарядов, патронов, хлеба. Белые застигают врасплох измотанные и голодные отряды красноармейцев. Чапаев вынужден мотаться по степи на автомобиле, на конях, чтобы более оперативно руководить разрозненными частями. Клычкова отзывают из дивизии в Самару, как он ни просил оставить его работать рядом с Чапаевым, учитывая складывающиеся трудности.
Во Лбишенске стоит штаб дивизии, отсюда Чапаев ежедневно продолжает объезжать бригады. Разведка докладывает, что крупных сил казаков рядом со станицей не обнаружено. Ночью по чьему-то приказу снимают усиленный караул; Чапаев такого приказа не давал. На рассвете казаки застают чапаевцев врасплох. В коротком и страшном бою погибают почти все. Чапаев ранен в руку. Рядом с ним постоянно находится верный вестовой Петька Исаев, который героически погибает на берегу Урала. Чапаева пытаются переправить через реку. Когда Чапаев почти достигает противоположного берега, пуля попадает ему в голову.
Оставшиеся части дивизии с боями прорываются из окружения, вспоминая тех, «что с беззаветным мужеством отдали свои жизни на берегах и в волнах неспокойного Урала».