1815. Nella prigione di Tolone, in Francia, il prigioniero 24601, il cui vero nome è Jean Valjean, viene rilasciato da una guardia carceraria, Javert, dopo esser stato condannato ai lavori forzati per 19 anni per aver rubato un tozzo di pane per sfamare sua sorella e il figlio di quest'ultima, che rischiava la morte. Javert consegna a Valjean un foglio che denota quest'ultimo come un uomo pericoloso e che di conseguenza lo renderà un emarginato. Infatti, nessuno ospita Valjean, fino a quando, giunto a Digne, viene invitato dal Vescovo Myriel. Nonostante l'ospitalità dell'uomo, Valjean gli ruba l'argenteria e fugge, non riuscendo però a farla franca. Di fronte alle guardie, il vescovo finge di aver consegnato lui stesso l'argenteria a Valjean e gli dona anche due candelabri d'argento. Valjean, pieno di vergogna ed umiliazione verso sé stesso, decide di diventare un uomo migliore.
1816. Otto anni dopo Valjean ha assunto la falsa identità del Signor Madeleine, diventando sindaco e proprietario di una fabbrica a Montreuil-sur-Mer. Una delle operaie della sua fabbrica, Fantine, viene licenziata perché madre di una bambina pur non essendo sposata. Per poter continuare ad inviare soldi ai malvagi locandieri Thénardier che ospitano la piccola Cosette, Fantine vende i suoi capelli, due molari e infine sé stessa, diventando una prostituta. Triste e povera, Fantine comincia ad ammalarsi. Intanto Valjean scopre che un innocente che gli assomiglia sarà condannato perché scambiato per lui, e dopo una notte di tormento decide di rivelare di essere lui Jean Valjean. Mentre Javert si mette sulle sue tracce, Valjean raggiunge Fantine promettendole di avere cura di Cosette. Fantine muore, e subito dopo arriva Javert che attacca Valjean deciso ad arrestarlo. Dopo un breve duello, Valjean riesce a fuggire. Va dai Thénardier e, dopo averli pagati profumatamente, prende con sé la piccola Cosette, lasciando la città.
1817. Valjean e Cosette, ormai adolescente, si trovano a Parigi. Cosette non sa nulla di sua madre né del passato del suo padre adottivo. A Parigi il generale Lamarque, simpatizzante del popolo, è molto malato ed è prossimo alla morte. Gli studenti rivoluzionari Marius Pontmercy ed Enjolras discutono di ciò assieme al piccolo monello di strada Gavroche, quando Marius vede Cosette e se ne innamora perdutamente. Deciso a rivederla, Marius chiede all'amica Éponine, figlia dei Thénardier ormai caduti in miseria, di rintracciare Cosette. Grazie ad Éponine, Marius scopre dove abita Cosette e i due confessano il loro amore reciproco. Intanto i Thénardier, che considerano Valjean la fonte delle loro disgrazie, tentano di rapinare la loro abitazione, ma Éponine, decisa a proteggere Marius, comincia a gridare mettendo il padre e i suoi amici in fuga. Il tentativo di rapina, comunque, allarma Valjean, che decide di partire per l'Inghilterra con Cosette, che però è triste in quanto vuole ancora vedere Marius. Così mentre Valjean e Cosette si preparano a fuggire ed Éponine lamenta il suo amore non corrisposto, Marius ed Enjolras decidono di prendere parte ai moti rivoluzionari mentre Javert progetta di infiltrarsi tra i giovani ribelli per scoprire i loro piani.
1818. Così il gran giorno arriva, e i ribelli costruiscono le barricate per difendersi dagli attacchi nemici. I soldati francesi sembrano avere la meglio e raggiungono le barricate. Un soldato francese che sale sulle barricate sta puntando contro Marius, ma Éponine, giunta appena in tempo, afferra la canna del fucile del nemico puntandosela contro il petto, salvando Marius a costo della propria vita. Prima di morire fra le braccia di Marius, Éponine gli rivela di amarlo. Il piccolo Gavroche scopre che Javert è un traditore, e così i ribelli lo legano indecisi su cosa fare. Valjean scopre la storia fra Marius e Cosette, e, pur sconvolto, decide di unirsi alla rivolta per proteggere Marius. A Valjean viene dato il compito di uccidere Javert, ma Valjean simula soltanto di uccidere l'uomo, lasciandolo libero. Durante il secondo attacco tutti i rivoluzionari, compresi Enjolras e Gavroche, vengono uccisi, tranne Valjean che porta Marius privo di sensi in salvo nelle fogne.

Javert non riesce a sopportare la verità della vita che non sempre legge e giustizia sono la stessa cosa, e così rendendosi conto della bontà di Valjean si suicida gettandosi nella Senna. Il giorno dopo Valjean permette a Marius di sposare Cosette, ma decide di partire in quanto la sua presenza sarebbe dannosa per Cosette. Durante la festa di matrimonio, Marius scopre dai Thénardier che è stato Valjean a salvargli la vita, così i neo-sposi lasciano la festa e raggiungono Valjean, solo e malato, che è ormai in punto di morte. Dopo aver consegnato a Cosette la lettera che racconta il suo passato e l'identità di sua madre, Valjean stringendo i candelabri donatigli dal vescovo, simbolo della sua redenzione, va in Paradiso accompagnato dai fantasmi di Fantine, Éponine e di tutti i ribelli morti durante i moti.