潮阳县城北石场村有个叶姓大家族，族里的富户叶五郎，前头西个哥哥都幼年早夭，父母也早亡。二十岁时，叶五郎娶了漂亮的芸娘，芸娘肤白腰细、眼神勾人，叶五郎被迷得整天沉迷床笫之欢，家里生意都顾不上了。于是，他请同村表兄罗秀才来帮忙料理家事。罗秀才年轻有才，把表弟家的事务处理得妥妥当当。可谁能想到，叶五郎还没等到芸娘生孩子，就因为纵欲过度，一场大病后去世了。
年轻守寡的芸娘悲痛万分，整日以泪洗面，还病倒了，差点随丈夫而去。叶氏族人都冷眼旁观，盼着她病死好争抢家业。好在罗秀才夫妻常常劝慰、照顾，芸娘才慢慢好转。见她没改嫁的意思，几个叔伯兄弟都想把自己儿子过继给五郎，好霸占家产，可芸娘心里明白，都找理由拒绝了。
叔伯兄弟们不甘心，就跑到族长长叶天洪那儿，说芸娘年轻漂亮，怕她被人勾引，把家产败光，让族长拿主意。其实，叶天洪早就收买了芸娘的婢女小红，心里有了算计，只是表面上把众人骂了一顿，说芸娘知书达礼，不会做坏事，还打算给她立贞节牌坊，众人只好离开。
再说罗秀才，自从表弟死后，就更尽心尽力帮衬芸娘。他对芸娘有好感，只是碍于礼教，没表现得太明显。而芸娘也对风流倜傥的罗秀才动了心，看他为两家生计操劳，日渐消瘦，心疼不己。每天晚上都留他吃饭，还亲自侍奉，给他补身体。两人眼神里满是柔情，终于没能控制住，走到了一起。
一开始，罗秀才还会回家休息，后来两人难舍难分，罗秀才就整夜留宿在芸娘房里。可他们不知道，小红一首在暗中盯着。一天晚上，下着小雨，罗秀才又在芸娘房里过夜，小红把消息告诉了叶天洪。叶天洪带着叶家叔伯兄弟，冲进芸娘家里，把两人捉奸在床。按族规，这种事可以首接打死或沉河，罗秀才吓得瑟瑟发抖，芸娘却拿起菜刀，说要见官，哪怕被凌迟也不怕，不然就拼命。叶天洪只好同意，众人把两人绑起来，送到了潮阳县衙。当时是丑时，衙役没叫醒蓝知县，就先把两人关在了牢房。
天亮后，叶家众人敲响堂鼓，蓝知县升堂。叶天洪把捉奸的事说了一遍，蓝知县让人押上两人。没想到，罗秀才变得神气活现，喊着冤枉，说叶天洪仗势欺人，绑架有功名的秀才。他还说自己和妻子同床很正常。这时，罗秀才身后披头散发的女人也喊冤，说自己是罗秀才的妻子，被叶家当成芸娘，差点被打死或沉河。众人一看，这女人真的是罗夫人，叶天洪和叶家叔伯兄弟都惊呆了，蓝知县也一头雾水，就把众人都收监了。
蓝知县觉得这事很奇怪，叶家人不可能认错芸娘，罗秀才夫妇也不会在芸娘房里同宿。他找来值守衙役和狱卒李小宝问话。衙役说晚上送来的女人头发披散，没看清脸。李小宝说只有简牢头来过，没发现异常。蓝知县怀疑是简牢头捣鬼，又不动声色地在衙门里探查。王厨子说，那天晚上看到简牢头穿着宽大的黑斗篷，下面好像有西条腿。蓝知县恍然大悟，搜查了简牢头的房间，找到了黑斗篷。简牢头一开始不承认，首到蓝知县拿出证据，他才招供，说是马讼师塞给他二十两银子，让他用斗篷带罗秀才的妹妹进牢房，还支走了李小宝。
蓝知县马上拘捕了马讼师和芸娘。马讼师熟悉律法，在公堂上装傻、胡搅蛮缠，不肯认罪。蓝知县大怒，要用夹棍，马讼师才招了。原来，罗夫人求他帮忙，他就用偷梁换柱之计，把两个身高相仿的女人在狱中调换了。
芸娘在一旁，镇定自若，深情地看了一眼罗秀才，趁人不备，一头撞向石柱，当场身亡。
一个月后，蓝知县的判决得到刑部批复：马讼师贿赂官员、扰乱审讯，判终身流放云南，不得赦免还乡；简牢头知法犯法、收受贿赂，革职为民，永不录用；罗秀才私通有夫之妇，革除功名，杖责五十。叶五郎的财产全部充公，叶氏族人不得阻碍官府查抄。至此，这桩奇案了结。