Pjäsen utspelar sig i Troezen, en kuststad på nordöstra Peloponnesos. Theseus, Atens kung, avtjänar ett års frivillig exil efter att ha mördat en lokal kung och hans söner. Hans utomäktenskapliga son är Hippolytos, vars födelse är resultatet av Theseus våldtäkt på amazonen Hippolyta. Hippolytos har sedan barnsben tränats av kungen av Troezen, Pittheus.
I början av pjäsen förklarar Afrodite, kärlekens gudinna, att Hippolytos har svurit kyskhet och vägrar att vörda henne. I stället hedrar han jaktgudinnan Artemis. Detta har fått henne att inleda en plan för att hämnas på Hippolytus. När Hippolytos två år tidigare åkte till Aten inspirerade Afrodite Phaedra, Hippolytos styvmor, att förälska sig i honom.
Hippolytos framträder med sina anhängare och visar vördnad för en staty av Artemis, en kysk gudinna. En tjänare varnar honom för att förringa Afrodite, men Hippolytos vägrar att lyssna.
Kören, som består av unga gifta kvinnor från Troezen, kommer in och beskriver hur Theseus hustru, Phaedra, inte har ätit eller sovit på tre dagar. Phaedra, som är sjuklig, dyker upp tillsammans med sin sköterska. Efter en plågsam diskussion erkänner Phaedra slutligen varför hon är sjuk: hon älskar Hippolytos. Sjuksköterskan och kören är chockade. Phaedra förklarar att hon måste svälta sig själv och dö med sin heder intakt och för att rädda Theseus från skam. Sjuksköterskan tar dock snabbt tillbaka sitt första svar och berättar för Phaedra att hon har en magisk amulett som kan bota henne. I ett sidospår avslöjar hon dock andra planer.
Sjuksköterskan, efter att ha fått Hippolytos att svära på att inte berätta för någon, informerar Hippolytos om Phaedras önskan och föreslår att Hippolytos överväger att ge efter för henne. Han reagerar med en ursinnig tirad och hotar att berätta allt för sin far Theseus så snart han anländer. Phaedra inser att katastrofen har fallit. Efter att ha fått kören att svära sekretess går hon in och hänger sig.
Theseus återvänder och upptäcker sin hustrus döda kropp. Eftersom kören har svurit tystnadslöfte kan de inte berätta för Theseus varför hon tog sitt liv. Theseus upptäcker ett brev på Phaedras kropp, som falskeligen påstår att hon blev våldtagen av Hippolytos. Theseus blir rasande och förbannar sin son till döden eller åtminstone till exil. För att verkställa förbannelsen kallar Theseus på sin far, guden Poseidon, som har lovat att ge sin son tre önskningar. Hippolytos kommer in och protesterar mot sin oskuld men kan inte säga sanningen på grund av den bindande ed han svurit. Med sin hustrus brev som bevis försvarar Hippolytos stolt sin oskuld och säger att han aldrig har betraktat någon kvinna med sexuell lust. Theseus tror inte på sin son och förvisar honom ändå. När Hippolytos ger sig av svär han att om han ljuger så ska Zeus slå ner honom på plats.
Kören sjunger en klagosång över Hippolytos.
En budbärare kommer in och beskriver en hemsk scen för Theseus; när Hippolytos satte sig i sin vagn för att lämna riket brölade en tjur ur havet och skrämde hans hästar, som slängde hans vagn bland klipporna och släpade Hippolytos efter sig. Hippolytos verkar vara döende. Budbäraren protesterar mot Hippolytos oskuld, men Theseus vägrar att tro honom.
Theseus är glad över att Hippolytos lider och är på väg att dö. Men då dyker gudinnan Artemis upp och rasar mot Theseus för att han har dödat sin egen son; hon berättar brutalt sanningen för honom och att Afrodite låg bakom allt deras lidande på grund av att hon kände sig respektlös på grund av Hippolytos stolthet över sin kyskhet: det fanns ingen våldtäkt, Phaedra hade ljugit, hans son var oskyldig. Theseus är smärtsamt förkrossad av detta avslöjande. Hippolytos bärs in fysiskt misshandlad och håller knappt fast vid livet. I pjäsens sista ögonblick förlåter Hippolytos sin far, vänliga ord utbyts mellan far och son, och sedan dör Hippolytos. Theseus får leva kvar och leva med det faktum att han dödade sin älskade son.