После успешного семилетнего похода в мавританскую Испанию император франков Карл Великий завоевывает все города сарацин, кроме Сарагосы, где правит царь Марсилий. Мавры, представленные в поэме язычниками, созывают совет у Марсилия и решают отправить к Карлу послов. Послы предлагают французам богатства и говорят, что Марсилий готов стать вассалом Карла. На совете у франков бретонский граф Роланд отвергает предложение сарацинов, но его недруг граф Гвенелон (вариант: Ганелон) настаивает на другом решении и едет как посол к Марсилию, замышляя погубить Роланда. Ганелон настраивает Марсилия против Роланда и 12 пэров Франции.

Ганелон советует Марсилию напасть на арьергард армии Карла Великого. Возвратившись в лагерь, изменник говорит, что Марсилий согласен стать христианином и вассалом Карла. Роланда назначают начальником арьергарда, и он берёт с собой только 20 тысяч человек.

В результате предательства графа Ганелона отряд франков оказывается отрезанным от основного войска Карла, попадает в засаду в Ронсевальском ущелье и вступает в бой с превосходящими силами мавров. Перед этим Роланд несколько раз отказывается последовать совету друзей и позвать подмогу, чтобы не погубить Карла и не осквернить его честь. Роланд был племянником Карла. Проявляя чудеса мужества, Роланд и его сподвижники — граф Оливье, Готье де л’Ом и архиепископ Турпин (Турпен) — отражают многочисленные атаки мавров, но в конце концов погибают.

Карл слишком поздно замечает неладное и возвращается в Ронсеваль. Разгромив коварного врага, император обвиняет Гвенелона в измене. Тот заявляет, что невиновен, и с целью оправдания выставляет на судебный поединок своего могучего родственника Пинабеля. На стороне обвинения сражается друг Роланда граф Тьерри. Он побеждает Пинабеля, и Гвенелон вместе со всей своей семьей погибает.