Аннотация:  В 18… году в Париже рассказчик — безымянный герой, от лица которого ведётся повествование, — знакомится с месье С. Огюстом Дюпеном. Это ещё молодой человек, потомок знатного рода, по неназванным обстоятельствам потерявший практически всё семейное богатство и теперь вынужденный жить в строгой экономии. Рассказчику понравилось общество Дюпена, и он на время своего пребывания в Париже снимает дом, где они оба поселяются. Более близкое знакомство с Дюпеном открывает, что тот обладает выдающимися аналитическими способностями.

В газетах начинают писать о двойном убийстве в доме на улице Морг вдовы мадам Л’Эспане и её дочери Камиллы Л’Эспане. Из сообщений прессы рассказчику и Дюпену становится известно, что убийства произошли в закрытой комнате на пятом этаже здания. Жители квартала услышали крики с улицы, сломали дверь в дом, затем нашли комнату, из которой кричали, но женщины уже были мертвы. Изувеченное тело мадам Л’Эспане выбросили из окна, но перед этим с такой силой перерезали горло бритвой, что при попытке поднять труп голова отвалилась. Дочь мадам задушили, а тело спрятали в каминную трубу. Почти вся мебель в комнате была сломана, на уцелевшем стуле лежала окровавленная бритва. Кроме того, свидетели утверждают, что, находясь на лестнице, слышали через запертую дверь спорящие голоса, и уверяют, что убийц было двое. Один — француз, речь второго никто не понял; свидетели были разных национальностей, но все утверждали, что второй убийца говорил на языке, отличном от их родного.

Вскоре полиция арестовывает Адольфа Лебона, который вёл дела с мадам Л’Эспане и в день убийства провожал её до дома. Дюпен крайне недоволен действиями полиции, критикуя её за отсутствие системы и склонность вдаваться в детали при неспособности охватить всю картину целиком. Используя связи с полицейским префектом, он добивается разрешения посетить место преступления.

Дюпен выясняет, что преступники скрылись через одно из окон спальни по проходящему вдоль стены громоотводу. Основываясь на трёх обстоятельствах дела — своеобразном голосе, необычайной ловкости и отсутствии мотивов в таком исключительном по своей жестокости преступлении — Дюпен приходит к выводу о причастности к убийствам орангутанга. В качестве подкрепления своей теории Дюпен показывает рассказчику найденные им на месте преступления тёмные волосы, не похожие на человеческие, и прорисовку отметин с горла задушенной женщины, которые также доказывают, что их оставила не рука человека. Затем Дюпен предлагает рассказчику прочесть статью зоолога Кювье об анатомическом и общем описании животного.

Дюпен даёт объявление в газету о поимке орангутанга. По этому объявлению к нему приходит матрос. Дюпен требует от посетителя рассказать всё, что ему известно об убийствах на улице Морг. Матрос объясняет, что орангутанг долгое время сидел запертым в клетке и наблюдал за своим хозяином, запоминая все его действия. Однажды обезьяна сломала клетку, выбралась из неё и, повторяя увиденное, решила побриться. Матрос попытался отнять у зверя бритву, но орангутанг сбежал на улицу и, вскарабкавшись по цепи громоотвода, проник в дом к вдове и её дочери через открытое окно. Матрос преследовал обезьяну, взобрался вслед за ней по громоотводу и стал свидетелем убийства. В панике матрос скрылся с места происшествия, забыв об орангутанге.

Дюпен отпускает матроса, поскольку тот не может быть привлечён к ответственности. Через некоторое время матрос поймал орангутанга и продал его. Адольф Лебон был освобождён после того, как Дюпен и рассказчик обо всём поведали префекту.