Tréplev, hijo de la célebre actriz Arkádina, escribió una obra de teatro que será representada en el jardín de la finca de Sorin, su tío. La obra es protagonizada por Nina, una joven aspirante a actriz de quien Tréplev está enamorado. Entre el público están Dorn, médico local; Medvedenko, pobre maestro de escuela enamorado de Masha, una muchacha, a su vez, tristemente enamorada de Tréplev; Sorin; Arkádina y su nueva pareja, el exitoso escritor Trigorin. Esta última presencia es la que más inquieta a Nina, quien le expresa a Tréplev sus nervios por la admiración que le producen las novelas del célebre autor: elogia los personajes vívidos que este construye, y que se ausentan de la obra de Tréplev. A Tréplev no le parece que la literatura de Trigorin valga realmente la pena, y además está inquieto por el mal humor de su madre: Arkádina, tal como Tréplev manifiesta ante Sorin, siente envidia porque será Nina y no ella quien brille en escena. Además, está seguro de que ella lo odia porque él le recuerda que ya no es joven. Por otra parte, madre e hijo tienen nociones muy diferentes acerca del arte. Lejos de la técnica tradicional dentro de la cual Arkádina hizo carrera, Tréplev busca las “nuevas formas”.
Efectivamente, la representación comienza con un monólogo apocalíptico de Nina, pero concluye rápidamente: después de algunos comentarios cínicos de Arkádina, Tréplev decide suspender la función. La célebre actriz, lejos de disculparse, manifiesta su enfado porque la hayan obligado a ver algo tan decadente, que, además, Tréplev pretende una especie de lección sobre el arte. Nina aparece para saludar y todos la felicitan amablemente. Trigorin le dice que no entendió una sola palabra de la obra, pero que disfrutó su actuación. Dorn es el único que felicita a Tréplev y, conmovido, dice haber disfrutado la función y lo incita a continuar escribiendo.
Al día siguiente, los invitados siguen en la finca. Nina llega para quedarse varios días, puesto que su restrictivo padre se fue de viaje. Una discusión entre Shamrayev (administrador de la finca y padre de Masha) y Arkádina acerca de la disponibilidad de caballos para pasear acaba enfadando a la actriz, que anuncia su pronta retirada. Nina observa a Trigorin -con su placer por la pesca- y a Arkádina -que llora desconsolada dentro de la casa-, y reflexiona, sorprendida por el hecho de que artistas célebres se comporten como seres comunes. Tréplev pone a los pies de Nina una gaviota que mató de un disparo, y anuncia que así se dará muerte, también, a sí mismo. Nina se inquieta por su comportamiento y dice no entender los símbolos que él le sugiere. Tréplev le responde que es ella la del comportamiento extraño, desde que la obra de él fracasó, y cuando aparece Trigorin, Tréplev decide dejarlos solos. Nina y Trigorin mantienen una conversación acerca de la creación artística, en la que Trigorin acaba confesando que la vive más como una condena, un padecimiento o una obsesión, que un verdadero placer. Luego, cuando ve la gaviota muerta, Trigorin dice tener un argumento para un cuento sobre una muchacha que es libre y feliz como una gaviota hasta que un hombre llega y la destruye. Arkádina aparece para decir que se quedarán.
Días después, Masha decide que se casará con Medvedenko para ocuparse y desterrar así de su corazón el amor desesperanzado que siente por Tréplev. Da a entender, también, que Tréplev intentó suicidarse, de un disparo, unos días antes. Nina le regala a Trigorin, a modo de despedida, un medallón en el que grabó el título de una de sus novelas. Cuando queda solo, Trigorin descubre que, debajo del título, Nina inscribió también la referencia a una página y una línea de la novela. Rápidamente busca una copia del libro. Mientras, Arkádina cambia la venda en la cabeza de su hijo -herido cuando intentó suicidarse- y tienen una conversación que rápidamente deriva en una pelea que provoca el llanto en Tréplev. Arkádina lo consuela y le promete que pronto se llevará a Trigorin; Nina volverá a quererlo y él será feliz como antes.
Cuando Tréplev se va, Trigorin entra a hablar con Arkádina. Descubrió que la frase a la que Nina citó en su regalo es “si algún día mi vida te hiciera falta, ven y tómala”. Trigorin le ruega a Arkádina que sea buena, como una amiga, y lo deje quedarse. Ella se pone nerviosa por el hecho de que su pareja manifieste amor por otra mujer, y luego se arrodilla ante él y, con elogios, acaba convenciéndolo de que parta con ella. Cuando están por irse, Trigorin se cruza con Nina, quien anuncia que se mudará a Moscú, y él le da la dirección de un hotel en la ciudad donde podrán encontrarse.
Dos años después, Tréplev es un escritor conocido. Medvedenko y Masha, ahora casados y con un niño pequeño, buscan a Tréplev en el escritorio que se armó en una habitación de la finca. El matrimonio discute porque ella no quiere volver a la casa, y Medvedenko insiste en que el pequeño niño necesita a su madre. Ella claramente mantiene su doloroso amor por Tréplev, lo que compadece a Polina, su madre, que intenta que el joven escritor sea cariñoso con su hija. Mientras, preparan la cama para Sorin, que está ya gravemente enfermo. En una conversación con Dorn, Tréplev brinda información sobre Nina: ella huyó de su casa para unirse a Trigorin; tuvieron un niño, este murió; Trigorin dejó de querer a Nina y volvió con Arkádina -a quien, por otra parte, nunca había abandonado-.
Llegan Arkádina y Trigorin, quien propone a Tréplev dejar todo inconveniente en el pasado. Todos se sientan a jugar a la lotería y Tréplev sale a caminar. Mientras él no está, los demás personajes opinan sobre su escritura: Shamrayev comenta que los diarios lo critican mucho, Trigorin dice que el muchacho no encontró su tono y que en sus relatos no hay personajes vivientes. Dorn afirma que, para él, Tréplev tiene talento, pero que está desorientado, y Arkádina confiesa no haber leído nada escrito por su hijo.
Tréplev vuelve y queda solo mientras todos cenan. Reflexiona entonces sobre su escritura. Dice que él, que hablaba de nuevas formas, ahora también cae en la rutina, y que la literatura debería tratarse de dejar fluir el alma. Nina toca la ventana y Tréplev la hace pasar, entusiasmado. Ella está nerviosa, perturbada; reconoce las voces de Arkádina y Trigorin y le pide a Tréplev que trabe la puerta. Entonces se lanza a un monólogo oscilante, en que se llama a sí misma “gaviota”; dice haberse enfocado en su carrera como actriz y acaba confesando que sigue queriendo a Trigorin. Cuando se va, Tréplev destruye todos sus manuscritos y sale de escena. En la otra sala, Shamrayev le entrega a Trigorin la gaviota que Tréplev mató años atrás y que, según él, Trigorin le pidió embalsamar. El escritor no lo recuerda. Luego se oye un disparo, y Dorn le dice a todo el mundo que debe haber estallado alguna botella de su botiquín. Entra al cuarto contiguo y vuelve a salir, confirmando que el ruido se debió a una botellita de éter. Luego, se lleva a aparte a Trigorin y le dice que se lleve a Arkádina de la sala, porque Tréplev acaba de matarse de un disparo.
