Роман назван по имени возлюбленной средневекового философа П.Абеляра (1079-1142) — Элоизы и тем самым отсылает к их любовной истории. Руссо как бы по-новому рассказывает историю запретной любви учителя и ученицы. Ради Элоизы Абеляр нарушил обет безбрачия и тайно вступил с ней в брак. Родственники Элоизы, узнав о свершившемся, жестоко отомстили Абеляру, насильственно оскопив его. Элоиза ушла в монастырь, Абеляр тоже, и с тех пор они обменивались только письмами. Абеляр горько жаловался на судьбу, а стойкая Элоиза всячески его ободряла, став наставницей и утешительницей своего бывшего наставника.
Новизна истории Элоизы-Ю. в том, что она приходит к добродетельной жизни не насильственным, а естественным путем, согласно любимому постулату Руссо: нравственность — в природе вещей. В своем романе Руссо стремится показать и саму «природу вещей» и те условия, в которых нравственность становится естественной. Роман написан в эпистолярном жанре, что делает читателей соучастниками душевной жизни героев, позволяет следить за малейшими оттенками их чувств, вместе с ними переживая все бури и штили. В первой части романа юная дворянка Ю. влюбляется в своего домашнего учителя бедняка-разночинца.
Любовь естественна, она зов природы и столь же естествен бунт юной влюбленной против сословных предрассудков и условностей общепринятой морали. Ю. свободна в своем чувстве, она готова принадлежать своему возлюбленному, однако благородный юноша не хочет воспользоваться доверчивостью и преданностью своей любимой. Влюбленные соединяются лишь после того, как Ю. убеждает Сен-Пре в том, что родители дадут согласие на брак. Защищая свое чувство, Ю. прибегает к притворству, расчету, лжи и не чувствует за собой никакой вины: к мерам насилия прибегают и ее родители. Цивилизация порочна, дурное общество искажает человеческую натуру — таково мнение Руссо.
Вопреки ожиданиям Ю. отец отдает ее руку страстно влюбленному в нее Вольмару, немолодому человеку, который из-за политической неблагона
Чары сердца, «обольщенного желанием», уступают место «чарам добродетели», вне которой нет счастья для честного человека. Ю. находит в себе силы превозмочь страсть к Сен-Пре и вскоре сама удивляется своей готовности «предаться греху» и тому, что мысль «об оскорблении брачного ложа» у них обоих не вызывала отвращения. Теперь она понимает, что порочное общество словно бы подменило их благородные натуры. Ю. становится рачительной хозяйкой Кларана, внимательной женой, преданной и любящей матерью. Своими письмами она поддерживает не слишком стойкого в житейских бурях, впечатлительного Сен-Пре. Ю. по-настоящему религиозна, что не мешает ей любить литературу, поэзию, театр. Ее письма изобилуют экономическими, педагогическими, религиозными и эстетическими рассуждениями.
Она дает советы своему бывшему возлюбленному, стремится устроить его личную жизнь. Однажды на прогулке ее младший сын Марселин падает в озеро. Самоотверженная мать бросается в воду и спасает сына. Однако пережитое потрясение не проходит даром. Ю. тяжело заболевает и вскоре умирает, оставив безутешного вдовца с тремя детьми.
Лирический роман Руссо положил начало сентиментализму — течению, которое объявило главным в человеческой природе чувство. Гармонии личности и общества можно достигнуть, по мнению сентименталистов, путем высвобождения «естественных» чувств и их усовершенствования.