Narra la travesía del barco ballenero Pequod, comandado por el capitán Ahab, en la obsesiva y autodestructiva persecución de una gran ballena blanca (cachalote).
Ahab revelará a su tripulación que el objetivo primordial del viaje, más allá de la caza de ballenas en general, es la persecución tenaz a Moby Dick, enorme Leviatán que lo privó de su pierna y que había ganado fama de causar estragos a todos y cada uno de los balleneros que, osada o imprudentemente, habían intentado darle caza.
Además de haber estado basada en las experiencias personales de Melville como marinero, Moby Dick está inspirada en dos casos reales.

Moby Dick es una obra de profundo simbolismo. Se suele considerar que comparte características de la alegoría y de la épica. Incluye referencias a temas tan diversos como biología, idealismo, jerarquía, obsesión, política, pragmatismo, racismo, religión y venganza.
Los tripulantes del Pequod tienen orígenes tan variados como Chile, China, Dinamarca, España, Francia, Holanda, India, Inglaterra, Irlanda, Islandia, Italia, Malta, Portugal y Tahití, lo que sugiere que el Pequod es una representación de la humanidad.