卡西莫多是一個棄嬰，在復活節之後的第一個星期日，即卡西莫多日，在聖母院門口被人發現。由於相貌奇醜無比、面目猙獰，當時有許多人圍觀，卻沒有人願意收養他。正巧克洛德·弗洛羅經過，看見嬰兒棄置在棄嬰木架上，他立即想起了從小與自己相依為命的可憐的弟弟，於是憐憫之心油然而生，遂將嬰兒抱走。弗洛羅決心將嬰兒撫養長大。他為嬰兒取名卡西莫多，將他收為養子，讓他留在聖母院內做敲鐘人。命運悲慘的卡西莫多，天生獨眼、駝背、跛足，十四歲時又被鐘聲震破了耳膜，成了聾子。原本造化為他向外界敞開的唯一門戶也被永遠關閉了，這一關閉也截斷了他唯一歡樂的光明，他的靈魂從此墜入無邊的黑夜，他開始變得乖戾、瘋狂。周圍人的歧視、嘲諷、譏笑使他對一切事物充滿了敵意。只有一個人被他排除在所有的惡意和仇恨之外，那就是克洛德·弗洛羅。自幼便遭社會擯棄的卡西莫多把克洛德看做是自己的恩人，十分地敬重這位副主教，對他的話也是言聽計從。但其實，這位道貌岸然的副主教實際上卻是蛇蠍心腸，是一個不折不扣的虛偽、奸詐、好色之徒。
“愚人節”那天，流浪的吉卜賽藝人在廣場上表演歌舞，其中有個叫埃斯梅拉達的吉卜賽姑娘更是吸引了來往行人的目光，她長得美麗動人，舞姿也非常優美，令大家讚歎不已。這時，她的表演也引起了巴黎聖母院副主教克洛德的注意。他和其他人一樣，也一下子對美麗的埃斯梅拉達著了迷，他內心燃燒著情慾之火，瘋狂地愛上了她。一心想得到埃斯梅拉達的克洛德於是命令教堂敲鐘人——相貌奇醜無比的卡西莫多去把埃斯梅拉達搶來。一向十分信賴他的卡西莫多聽從了他的差遣，一路跟隨吉卜賽姑娘準備將她劫持。
流浪詩人格蘭瓜爾在街上看到埃斯梅拉達的表演，也被她的美貌所吸引，不知不覺跟著她進了小巷，正巧撞見前來綁架吉卜賽女郎的卡西莫多。格蘭瓜爾上前阻止，卻被強壯的卡西莫多打昏過去。卡西莫多抱起女孩準備回去交給副主教，宮廷弓箭隊隊長菲比斯聞聲趕來，將埃斯梅拉達救下，並逮捕了卡西莫多。這一舉動觸發了少女的愛情，美麗的姑娘被這位外貌俊朗的年輕隊長所打動，對他一見鍾情，深深愛上了他。但其實埃斯梅拉達是被他的外表所騙了。菲比斯事實上是個無情無義、只知道到處尋歡作樂、十分輕浮和淺薄的傢伙。
被打昏的格蘭瓜爾這時慢慢醒來，恍恍惚惚地闖入了光怪陸離的乞丐王國——“奇蹟王朝”。那裡住滿了被社會歧視的無賴漢和乞丐們。膽戰心驚的格蘭瓜爾被三個壯漢抓到了“王上”面前。長期受“正派市民”刻薄對待的乞丐們堅持要以同樣的方式來報復，決定吊死擅自闖入的詩人。而他唯一可以脫險的機會就是與那裡的某個女人結婚，以此成為乞丐王國的一員，倒黴的格蘭瓜爾懇求了好幾位女孩都沒有成功。正在乞丐們準備行刑之際，埃斯梅拉達出現了，出於同情，為了救這個素未謀面的陌生人，善良的吉卜賽女孩自願接受格蘭瓜爾作為自己的丈夫，使他免於一死。
與此同時，可憐的卡西莫多則因綁架而遭到懲罰，代人受過，成為犧牲品。在一番鬧劇般的審判之後，敲鐘人被判處到廣場中央受鞭笞之刑。行刑當日，他被綁在恥辱柱上，至於烈日下忍受鞭刑。疼痛難當、口渴難耐的卡西莫多大聲喊著要喝水，圍觀的眾人對他不但沒有同情，反而都像看馬戲表演一般不停地嘲笑他，一副幸災樂禍的模樣，還用石塊、罐子砸他。他的養父，罪魁禍首弗洛羅經過之後也只當沒看見，掉頭就走。心地善良的埃斯梅拉達卻在此時出現了，她沒像其他人一樣責怪、嘲笑綁架自己的卡西莫多，反而不計前嫌，取來水喂他喝。埃斯梅拉達的做法令卡西莫多感動不已。敲鐘人外貌醜陋，但內心純潔高尚，他非常感激埃斯梅拉達，也深深地愛上了她。
天真的埃斯梅拉達對菲比斯一見鍾情，便與他約會。二人約定見面的當天，副主教克洛德悄悄尾隨。出於嫉妒、報復心理，克洛德用刀刺傷了菲比斯，受驚過度的埃斯梅拉達當即昏倒，克洛德立即逃跑，並將罪行嫁禍給可憐的女孩。於是，無辜的吉卜賽女孩因殺人罪而被逮捕，她還以為菲比斯已死，也陷入了無比痛苦中。接受審判的時候，埃斯梅拉達起先當然不肯承認罪名，但後來被屈打成招，她受不了“穿鐵靴”的酷刑，承認了罪行，因此被法庭判處絞刑。當晚，案件的真兇——陰險的克洛德來到監獄，向可憐的埃斯梅拉達表達了自己的愛意，並以帶她離開為條件，想逼埃斯梅拉達就範，但是被女孩斷然拒絕。
第二天，埃斯梅拉達被押赴刑場時，看見曾對自己情意綿綿的菲比斯跟一個女子在路邊冷眼旁觀，一副事不關己的樣子。沉重的打擊使她幾乎昏倒在地。此時，一直默默愛著她的鐘樓怪人卡西莫多挺身而出，劫了法場，把埃斯梅拉達從絞刑架上救下，抱進了巴黎聖母院內蔽了起來，並對她照顧有加。陰險的克洛德對埃斯梅拉達仍不死心，他找到女孩房間的鑰匙，半夜潛入屋子準備姦汙埃斯梅拉達。緊急關頭，女孩吹響了卡西莫多交給自己的哨子。敲鐘人及時趕到，黑暗中將潛入者扔出屋去。月光下，他猛然發現這個企圖侮辱埃斯梅拉達的男子竟是他一直敬重的克洛德副主教。惱羞成怒的克洛德氣沖沖地離開，嫉妒之情在他心中越發強烈。他下定決心：如果自己得不到女孩就將她毀滅。
