大唐元和年间，淮安府山阳县有个书生姓蒋名瑜，表字子正。这蒋生虽出身书香门第，奈何父母早逝，家道中落，守着城外三间旧屋、半架残书度日。这日春雨初霁，蒋生推开柴扉，见院中桃花被夜雨打落大半，正自嗟叹，忽闻得邻家传来女子啼哭之声。
你道这邻家是谁？原是城中绸缎商冯德家的别院。冯家有个女儿名唤云珠，年方二八，许给了城中举人赵文华。谁知这赵举人春闱赴考途中坠马而亡，云珠未过门便守了望门寡。冯家老爷思想女儿年轻，欲另择佳婿，云珠却是个烈性的，定要为未婚夫守节三年。
蒋生平日与冯家只有一墙之隔，常闻云珠在院中吟诗作对，知是个才女。此刻听得哭声凄切，不免心生怜悯，踱至墙边细听。却听云珠哭道：“赵郎既去，妾当相随，奈何父母在堂，不能尽孝……”蒋生听得心惊，暗道这女子莫不是要寻短见？
正焦急间，忽见墙头石榴树上挂着一方素帕，随风飘落院中。蒋生拾起看时，见帕上绣着并蒂莲，角上题着两句诗：“曾经沧海难为水，除却巫山不是云。”墨迹尚新，显是方才题就。蒋生知是云珠之物，欲待送还，又恐唐突，只得将帕子袖了，自回屋中读书。
却说云珠哭了半日，丫鬟春梅来劝：“小姐莫要伤心，老爷说了，过两日要带小姐去金山寺进香散心。”云珠拭泪道：“我这般模样，如何见得人？”春梅道：“小姐终日愁闷，倒不如做些针线。前日老爷得了一斛南海珍珠，小姐何不串件珍珠衫解闷？”云珠这才止了哭声，开箱取珍珠。
这一箱珍珠个个圆润饱满，足有百颗之多。云珠拈起银针，穿上金线，一颗颗仔细串起来。春梅在旁打扇，主仆二人直忙到月上柳梢。
再说蒋生这夜挑灯夜读，忽听得窗外窸窣有声。推窗看时，却见一只白狐蹲在院中，前爪捧着他日间拾得的素帕。蒋生惊道：“你这畜生，如何盗我东西？”那白狐竟开口人言：“书生莫怪，我乃南山狐仙，见冯小姐有难，特来相助。”蒋生大惊，忙整衣作揖。
白狐道：“明日午时三刻，冯家将有火灾。书生若能相救，自有善报。”说罢化作青烟而去。蒋生将信将疑，一夜未眠。
次日果然烈日当空，蒋生留心观察冯家动向。至午时，果见冯家厨房冒出浓烟，顿时哭喊连天。蒋生不及多想，翻墙而过，见云珠正在绣楼惊慌失措，火势已封住楼梯。蒋生急中生智，扯下院中晾晒的布匹浸入鱼缸，披在身上冲进火海。
云珠见有陌生男子闯入，惊得面无人色。蒋生顾不得解释，一把抱起云珠，从窗口跃下。二人刚落地，绣楼轰然倒塌。云珠惊魂未定，见救命恩人是个清秀书生，不由粉面飞红。
这时冯家老爷夫妇赶到，见女儿无恙，连连向蒋生道谢。忽有丫鬟惊呼：“小姐的珍珠衫还在楼上！”众人看时，那珍珠衫竟完好无损挂在院中梧桐树上，百颗珍珠在日光下熠熠生辉。冯老爷啧啧称奇，连道：“天意，天意！”
自此蒋生与冯家往来渐密。冯老爷感他救命之恩，常邀他来家吃茶说话。云珠自那日被蒋生所救，心中暗生情愫，知他贫寒，常让丫鬟送些吃食笔墨。蒋生见云珠知书达理，容貌秀丽，也不免动心。
这日蒋生又来做客，冯老爷留他饮酒。酒过三巡，冯老爷叹道：“小女命苦，如今守孝将满，老夫欲为她另择佳婿，不知贤侄可认得什么才俊？”蒋生会意，起身长揖：“小生不才，愿娶小姐为妻。”冯老爷大喜，当即许婚。
谁知天有不测风云。城中有个泼皮王三，平日专做偷鸡摸狗的勾当。那日冯家失火，他混在救火人群中，偷听了蒋生与云珠之事，又见那珍珠衫价值连城，便生出歹念。
这夜王三潜入冯家，盗走珍珠衫，连夜逃往扬州。到了扬州，找到当铺掌柜胡四海，谎称是家传之宝。那胡四海是个识货的，见珍珠衫珍贵，当即出价五百两。王三得了横财，终日花天酒地。
却说扬州知府杨文远这日巡视市井，路过胡四海当铺，恰见胡四海拿着珍珠衫把玩。杨知府早年曾在山阳县为官，认得这是冯家之物，心中生疑，回衙即派差役捉拿胡四海。
胡四海到大堂，连喊冤枉。杨知府问珍珠衫来历，胡四海供出王三。差役们按图索骥，在妓院中拿住王三。王三受不住刑，招出实情。杨知府大怒，将王三收监，珍珠衫暂存府库。
再说冯家发现珍珠衫失窃，阖府惊慌。这珍珠衫是冯家祖传之宝，更奇的是衫上暗藏玄机——珍珠排列暗合星象，其中一颗内藏藏宝图。冯老爷急火攻心，一病不起。
蒋生为宽慰未来岳父，决意赴扬州寻宝。云珠连夜绣了香囊相赠，内藏避邪朱砂。蒋生收拾行装，辞别冯家，乘舟南下。
这一日船到江心，忽遇狂风。艄公措手不及，船触暗礁沉没。蒋生抱着一块木板漂流至金山脚下，被一老渔夫所救。老渔夫姓徐，孤身一人，见蒋生文弱，留他在家将养。
蒋生在渔村住下，帮徐老爹抄写渔市账目。这日偶至江边散心，见几个孩童在沙滩嬉戏，其中最小的女孩颈上挂着一颗珍珠，与珍珠衫上的一般无二。蒋生细问女孩，得知是她在退潮时从江边捡得。
蒋生心中一动，每日退潮时在江边寻找。功夫不负有心人，半月后竟寻得七颗珍珠。他用云珠所赠香囊装了，贴身收藏。
这夜蒋生梦见白狐又来，引他至江边一处岩洞。醒后依梦寻觅，果见洞中有个铁箱，箱中竟有半卷古书，记载着前朝宝船沉没之事。蒋生恍然大悟，那珍珠衫上的藏宝图，所指正是这沉船宝藏。
却说扬州府这边，杨知府查知珍珠衫关系重大，亲自押解王三赴京。途经镇江，夜宿驿馆。当夜有蒙面人潜入，欲盗珍珠衫。幸得杨知府机警，早有防备，拿下贼人，竟是江湖大盗“一阵风”。
“一阵风”招供，受京城某权贵指使而来。杨知府知此事非同小可，改走水路，日夜兼程赶赴长安。
再说蒋生在金山脚下偶遇上京赴任的吏部侍郎周文渊。周侍郎见蒋生谈吐不凡，邀他同行。蒋生心想或许能在京城打探珍珠衫消息，便应允了。
一行人到得长安，正值科举在即。蒋生本无意功名，周侍郎却劝他应试。蒋生想着若得功名，或可助冯家渡过难关，遂埋头苦读。
这日蒋生在客栈温书，忽闻隔壁有女子哭声。推门看时，见个老婆婆病重在床，少女在旁垂泪。问起才知，这少女姓苏名婉儿，与祖母来京投亲不遇，盘缠用尽。蒋生心生怜悯，将仅有的十两银子赠予她们。
却说春闱已毕，蒋生高中进士。殿试那日，皇上见他才思敏捷，点为探花。游街之时，恰遇云珠父女来京寻他。原来冯老爷病愈后，带着女儿来京，一路打听蒋生消息。
三人重逢，悲喜交加。蒋生将珍珠衫之事细说一遍，冯老爷叹道：“那珍珠衫本是前朝贵妃之物，我家祖上偶然得之。如今既失，或是天意。”
蒋生被授扬州通判，携云珠赴任。杨知府仍在查办珍珠衫案，见新任通判到来，大喜过望。二人联手，顺藤摸瓜，竟查出当朝太师结党营私、图谋不轨的罪证。
原来那太师早知珍珠衫中藏宝图秘密，欲得之前招兵买马。王三盗衫后，太师派人追杀，幸得杨知府机警。如今人赃俱获，皇上震怒，将太师革职查办。
这一日蒋生与云珠在府衙后园赏月，忽见白狐再现。白狐口吐人言：“书生今日功成名就，可记得当日承诺？”蒋生猛然想起曾许愿若得姻缘美满，必为狐仙重修庙宇。
次日蒋生寻至城南破庙，果见狐仙塑像。正欲吩咐重修，忽见塑像底座有个锦盒，盒中正是失落的珍珠衫！衫中附信一封，方知这狐仙原是前朝落难公主，珍珠衫本是她的嫁衣。
蒋生将珍珠衫完璧归赵，冯老爷老泪纵横。更奇的是，衫中最大一颗珍珠突然裂开，落出一纸婚书，竟是前朝皇帝赐婚公主的诏书。云珠方知自己原是公主后人。
时值蒋生生辰，云珠取出重新串好的珍珠衫为夫君祝寿。月光下珍珠生辉，夫妻二人执手相看，忽见珍珠衫上浮现金字：“珠联璧合，永缔良缘”。自此蒋生官运亨通，云珠连生三子，一家和美。那件珍珠衫成为传家之宝，每逢吉日便取出供奉，总有意想不到的祥瑞出现。
多年后蒋生致仕还乡，与云珠泛舟西湖。忽见岸上白狐引领小狐嬉戏，对着画船点头三下，隐入山林不见。蒋生与云珠相视而笑，知是狐仙前来道别。此时夕阳晚照，湖面金波粼粼，恍若珍珠衫上流光。