唐朝开元七年，卢生是一个穷困潦倒的书生，他骑青驹，着短衣，意气风发、信心满满地进京赴考。可结果功名不就，只有垂头丧气地回家，途经邯郸，在一客栈休息，逢一修仙道士，名为吕翁。相谈甚好，说到自己读书之艰苦，用心之深，满腹经纶，可还是名落孙山，心有不甘。这时店老板开始煮黄粱饭，卢生有点疲倦，昏昏欲睡，吕翁给卢生一枕头，卢生枕了枕头进入梦乡，这时候卢生穿越了。
枕头一头有一孔，这孔越变越大，且有亮点射出，卢生顺亮光而出，到了清河之地，遇当地名士崔老，崔老爱其才华，让卢生娶了其女儿崔氏为妻。崔氏美丽温柔，善解人意，卢生开始了锦衣玉食的生活。
第二年，进京赶考，一举中了进士。之后被任命到渭南当了县尉，又因能力出众，迀升做了监察御史，接着又被提拔为起居舍人。三年过后，被调往陕西，任陕西牧。为牧期间，非常勤政，为了解决当地交通难题，开河八十余里，当地民众对其感恩戴德，刻石碑记录他的功德。后又改任卞州为官，在河南道当采访使，因政绩卓越，被皇帝任为京官，当上了京兆尹。当年，唐朝与周边少数民族发生战争，节度使王君毚被敌军所杀，黄河、湟水一带告急。皇帝调卢生为御史中丞，河西节度使，让其抵御外敌。卢生大破敌军，并为唐朝拓展疆土九百里，又在要塞之处建了三座大城，当地百姓为其竖立丰碑。回朝之后，升职为吏部侍郎，后又升为户部尚书，一时德高望重，这时被当朝宰相所忌，放出流言，卢生为流言所害，被皇帝贬为端州刺史。
又过了三年，宰相辞官，卢生应皇帝之命，入朝重新做了京官，后来当上了宰相，之后执掌朝政十多年，在为相期间，勤政爱民，深谋远虑，被民众称为“贤相”。可还是有同朝官员害他，诬陷其与将领勾结，图谋不轨。皇帝大怒，下诏书抓了卢生全家，并全部关进了监狱。受他牵连，很多亲信和将领被处死抄家。最后皇帝念其以前功劳，免了卢生一家死罪，被流放到外地苦寒之地，受尽折磨。
几年之后，皇帝知其冤枉，又在用人之际，就官复原职，并加封为燕国公，享尽荣华富贵，卢生有五个儿子，个个都有能力，且都在朝堂为官。后来卢生渐渐衰老，就想告老还乡，可是没得到皇帝允许。卢生一直活到了八十高龄，生病久治不愈，受尽身体折磨，终于气尽身亡。
断气之时，卢生一惊而醒，发现吕翁道长还坐在旁边，店主人蒸的黄粱米刚刚才熟，蹶然而兴曰：“岂其梦寐耶”？