Действие романа в основном происходит в тринадцатом («раковом») корпусе грязной и переполненной больницы при клинике Ташкентского медицинского института (ТашМИ). Солженицын показывает споры, столкновения в вопросах идеологии, борьбу с болезнью, со смертью, внутренний мир обитателей палаты:
* Главного героя ленинградца Олега Костоглотова — фронтовика, бывшего зека, приговорённого к вечной ссылке в Казахстан.
* Руководителя отдела кадров Павла Русанова — адепта сталинской системы, доносчика.
* Школьника, сироту Дёмку, мечтающего получить высшее образование.
* Молодого учёного-геолога Вадима Зацырко, на пороге смерти работающего над методом определения наличия руд по радиоактивным водам.
* Библиотекаря сельхозтехникума Алексея Шулубина, бывшего научного деятеля разгромленной лысенковцами отечественной биологии.
* Строителя Ефрема Поддуева, на пороге смерти прочитавшего книгу Льва Толстого и задумавшегося о собственной нравственности.
Судьба разбрасывает товарищей по несчастью: одних выписывают умирать, некоторых переводят в другие отделения, других выписывают «с улучшением».