Piesa este plasată în Troezen, un oraș de coastă din nord-estul Peloponezului. Tezeu, regele Atenei, ispășește un an de exil voluntar după ce a ucis un rege local și pe fiii săi. Fiul său nelegitim este Hippolytus, a cărui naștere este rezultatul violului comis de Tezeu asupra amazoanei Hippolyta. Hippolytus a fost antrenat încă din copilărie de regele din Troezen, Pittheus.
În deschiderea piesei, Afrodita, zeița iubirii, explică faptul că Hippolytus a jurat castitate și refuză să o venereze. În schimb, el o onorează pe zeița vânătorii, Artemis. Acest lucru a determinat-o să inițieze un plan de răzbunare împotriva lui Hippolytus. Când Hippolytus a mers la Atena, cu doi ani înainte, Afrodita a inspirat-o pe Fedra, mama vitregă a lui Hippolytus, să se îndrăgostească de el.
Hippolytus apare împreună cu adepții săi și arată reverență față de o statuie a lui Artemis, o zeiță castă. Un servitor îl avertizează că nu trebuie să o disprețuiască pe Afrodita, dar Hippolytus refuză să asculte.
Corul, format din tinere femei căsătorite din Troezen, intră și descrie cum soția lui Tezeu, Fedra, nu a mâncat și nu a dormit de trei zile. Fedra, bolnavă, apare împreună cu infirmiera ei. După o discuție chinuitoare, Fedra mărturisește în cele din urmă motivul pentru care este bolnavă: îl iubește pe Hippolytus. Infirmiera și corul sunt șocați. Fedra explică faptul că trebuie să se înfometeze și să moară cu onoarea intactă și pentru a-l salva pe Tezeu de rușine. Cu toate acestea, infirmiera își retractează rapid răspunsul inițial și îi spune Fedrei că are un farmec magic pentru a o vindeca. Cu toate acestea, într-o paranteză, ea dezvăluie planuri diferite.
Asistenta, după ce îl face pe Hippolytus să jure să nu spună nimănui, îl informează pe Hippolytus despre dorința Fedrei și îi sugerează lui Hippolytus să se gândească să cedeze în fața ei. Acesta reacționează cu o tiradă furioasă și amenință că îi va spune totul tatălui său, Theseus, de îndată ce va sosi. Fedra își dă seama că a căzut dezastrul. După ce îi face pe cei din cor să jure să păstreze secretul, ea intră înăuntru și se spânzură.
Theseus se întoarce și descoperă cadavrul soției sale. Deoarece corul a jurat să păstreze secretul, nu-i poate spune lui Tezeu de ce s-a sinucis. Tezeu descoperă o scrisoare pe corpul Fedrei, care afirmă în mod fals că a fost violată de Hippolytus. Înfuriat, Tezeu își blestemă fiul fie la moarte, fie cel puțin la exil. Pentru a executa blestemul, Tezeu apelează la tatăl său, zeul Poseidon, care a promis că îi va îndeplini fiului său trei dorințe. Hippolytus intră și își proclamă nevinovăția, dar nu poate spune adevărul din cauza jurământului obligatoriu pe care l-a depus. Luând drept dovadă scrisoarea soției sale, Hippolytus își apără cu mândrie nevinovăția, spunând că nu a privit niciodată vreo femeie cu dorință sexuală. Tezeu nu-și crede fiul și îl exilează în continuare. În timp ce Hippolytus pleacă, el jură că, dacă minte, atunci Zeus îl va lovi pe loc.
Corul cântă o lamentație pentru Hippolytus.
Un mesager intră și îi descrie lui Tezeu o scenă macabră; în timp ce Hippolytus se urca în carul său pentru a părăsi regatul, un taur a răcnit dinspre mare, speriindu-i caii, care i-au izbit carul printre stânci, târându-l pe Hippolytus în urmă. Hippolytus pare să fie pe moarte. Mesagerul protestează pentru nevinovăția lui Hippolytus, dar Tezeu refuză să-l creadă.
Tezeu este bucuros că Hippolytus suferă și este pe cale să moară. Dar atunci apare zeița Artemis și se înfurie pe Tezeu pentru că și-a ucis propriul fiu; ea îi spune brutal adevărul și că Afrodita a fost în spatele întregii lor suferințe din cauza faptului că se simțea nerespectată din cauza mândriei lui Hippolytus în castitatea sa: nu a existat nici un viol, Fedra a mințit, fiul său era nevinovat. Tezeu este dureros de devastat de această revelație. Hippolytus este transportat înăuntru fizic lovit și abia se agață de viață. În ultimele momente ale piesei, Hippolytus își iartă tatăl, se schimbă cuvinte frumoase între tată și fiu, iar apoi Hippolytus moare. Tezeu este lăsat în viață să se gândească la faptul că și-a ucis fiul iubit.