Adán Buenosayres es una novela extensa dividida en un prólogo y siete partes llamadas libros. Cada uno de esos libros tiene una extensión variable y se subdivide en fragmentos menores señalados con números romanos. El prólogo está firmado "L.M." por lo que asumimos que está narrado por una voz similar a la figura del autor de la obra, Leopoldo Marechal. En los primeros cinco libros leemos la historia de Adán, su protagonista, relatada por un narrador en tercera persona que, en ocasiones, se dirige a los lectores usando directamente la segunda persona.
El Libro Primero se distingue de los demás por concentrarse en el fluir de los pensamientos, sentimientos, percepciones y recuerdos de Adán. Nos presenta su entorno en el barrio porteño de Villa Crespo y narra el "despertar metafísico" del protagonista, es decir, su nueva toma de consciencia frente al mundo. Despierta y reconoce todo lo que lo rodea como si lo viera por primera vez, analizando el sentido más profundo de las cosas, más allá de su apariencia terrenal. Su alma experimenta esta fuerte transformación hasta el final, pasando por instancias muy diversas. Estas secuencias iniciales se producen en un escenario realista, en Buenos Aires. Así, leemos una serie extensa, compleja y extremadamente detallada de situaciones que el protagonista vive fuera de su casa esos tres días: recorre las calles y comercios de Villa Crespo y de otros barrios porteños; pasa por lugares que realmente existen en la ciudad, como el Cementerio de la Chacarita; se reúne con amigos y conocidos. A su vez, los personajes conversan entre sí en una variante rioplatense del español, es decir, en el modo en que hablan las personas de Buenos Aires y otros lugares cercanos al Río de la Plata. Algunos de ellos son representaciones ficcionales de escritores e intelectuales argentinos de la época.
A partir de allí, y hasta el Libro Quinto, la novela relata distintas instancias de la vida de Adán durante tres días, desde el Jueves Santo 28 de abril de 192., es decir, un año indefinido en la década de los veinte. Conversa con su amigo y vecino Samuel Tesler; visita la casa de la familia Amundsen en el barrio de Saavedra; y se aventura con sus amigos en el campo en Saavedra, donde viven experiencias fantásticas, participan de un velorio rural y cenan en una cantina porteña. Para ir y volver de estos puntos de Buenos Aires, el protagonista recorre sus calles y encuentra a una larguísima serie de personajes secundarios muy potentes que presentan la realidad social de la época: personajes de clases populares, migrantes de diferentes procedencias, comerciantes y trabajadores.
Las acciones relatadas se entremezclan sin cesar con pensamientos y recuerdos del protagonista. Su consciencia (o su alma, en términos de la propia novela) pasa del plano de la realidad a un plano mítico-imaginario constantemente. Así, rememora su infancia en Maipú, pueblo de la provincia de Buenos Aires, y reconstruye su genealogía presentando a algunos de sus familiares, como el abuelo Sebastián y el tío Francisco. También recuerda su trabajo como maestro de escuela y escenas de enseñanza junto a sus alumnos. Del mismo modo, se va relatando la historia de amor que siente por una muchacha, Solveig Amundsen, que vive en la casona de Saavedra que el protagonista y sus amigos visitan. Este es un amor no correspondido, que produce mucha angustia y frustración para Adán, pero que, al mismo tiempo, funciona como un puente para que él llegue a desarrollar su sentido más puro y perfecto del amor, dedicado a Dios. El plano mítico-imaginario entreteje este mundo interno del protagonista con relatos épicos y religiosos, con referencias a héroes, al Dios cristiano y a Jesús. Esta dimensión muchas veces se presenta en sus sueños: poco a poco leemos cómo Adán conoce y reconoce a las figuras de Jesucristo y de un Hombre luminoso (Dios) en sus sueños y pesadillas. En este plano recrea muchos pasajes bíblicos que relatan la muerte, crucifixión y resurrección de Cristo, y el protagonista se va identificando cada vez más con él.
Por otra parte, los dos libros finales de la novela son textos escritos por Adán Buenosayres en primera persona, que el narrador decide transcribir cuando este muere, de acuerdo con lo relatado en el "Prólogo indispensable". El Sexto Libro se corresponde con la transcripción del Cuaderno de Tapas Azules, que traza una autobiografía de su alma, sumamente concentrada en su amor por Solveig y en el modo en que ese amor se transforma en amor por Dios. Por su parte, el Libro Séptimo es la parte más extensa de la obra y le da cierre. Narra el descenso a Cacodelphia, un infierno específicamente diseñado para los pecadores de la ciudad de Buenos Aires. Este infierno ha sido creado por el astrólogo Schultze, su amigo y colega intelectual. Es un averno compuesto por diferentes niveles, organizados según los pecados capitales. En su recorrido por el inframundo, los dos amigos encuentran a muchos personajes conocidos de Buenos Aires y conversan con ellos. El final de la novela es sorpresivo y repentino; no parece presentar ninguna moraleja ni conclusión clara. De todos modos, a lo largo de toda la obra se inicia, desarrolla y completa una transformación profunda del protagonista narrada de manera alegórica, comparando su vida con la de Jesucristo.
