Athanaël, un riguroso y ascético monje, está siendo perturbado por una serie de visiones sobre la cortesana y sacerdotisa de Venus llamada Thaïs. Creyendo que esas visiones son una señal de Dios, decide ir a Alejandría a intentar convertir a Thaïs al Cristianismo y convencerla para que ingrese en un convento. Athanaël llega a Alejanría y visita a su viejo amigo Nicias, un rico hedonista. Nicias le confiesa ser amante de Thaïs, pero sólo hasta esa noche ya que ha agotado sus recursos económicos en ella, y tras escuchar el plan de Athanaël se ríe y advierte que la venganza de Venus podría ser terrible. No obstante manda a vestir apropiadamente a Athanaël para el festín de esa noche, al que asistirá Thaïs. Esa noche Thaïs, puesta al tanto de la sintenciones de Athanaël, interpreta una seductora canción que ofende el sentido del decoro del monje. Pero una vez terminado el festín, Thaïs expresa su insatisfacción por su vida vacía y piensa en el hecho de que tal vez un día la vejez destruirá su belleza. Athanaël llega en ese momento de debilidad, y le explica que si se convierte, ganará la vida eterna. Ella cae rendida ante su elocuencia y ecide seguirlo por el desierto. Athanaël le ordena quemar su casa y posesiones para borrar todo rastro de su maldito pasado. Pese a estar exhausta, Athanaël fuerza a Thaïs a seguir caminando, como penitencia por sus pecados. Poco a poco la aversión de Athanaël comienza a transformarse en compasión. Athanaël la deja en un convento bajo los cuidados de la Madre Superiora Albine y se despide de ella para siempre. Pero una vez en el monasterio y pasado un tiempo, deseos sexuales comienzan a brotar en Athanaël relacionados a Thaïs, hasta que tiene una visión que le dice que ella está muriendo. Athanaël siente que su existencia está vacía sin ella, reniega de sus votos y marcha a buscarla. Llega al convento y la encuentra en su lecho de muerte. Le confiesa que la ama. Thaïs le dice que ella también lo ama, pero en la gracia del Señor. Sin darse cuenta de ello, le describe que ve las puertas del cielo abrirse y a los ángeles acogiéndola en su seno. Ella muere dejando a Athanaël sumido en un profundo dolor.
