Одним из главных персонажей произведения является графиня Анна Федотовна Томская, представляющаяся автором в образе восьмидесятилетней старухи, которая владеет информацией о загадочной комбинации игральных карт, приносящей безусловный выигрыш.
В доме графини проживает ее воспитанница Лизавета Ивановна, девушка, являющаяся дальней родственницей Томской и не имеющая собственных средств к существованию. Будучи привередливой, капризной и чванливой пожилой женщиной, графиня Анна Федотовна всячески унижала скромную и незлобную Лизавету, постоянно упрекая в ее бедности. Единственной мечтой Лизаветы была надежда на обретение достойного жениха, способного избавить ее от проживания с ненавистной старухой.
Слух о том, что старая графиня обладает тайной о секретной карточной комбинации, достиг ушей молодого военного инженера Германна, финансовое состояние которого оставляло желать лучшего. Главный герой решает любыми способами завладеть информацией с целью поправить свое материальное благосостояние.
Изучая несколько дней дом старухи Томской и разрабатывая план действий, Германн знакомится с Лизаветой, которая надеется, что молодой человек испытывает к ней нежные чувства.
В один из вечеров Германн посещает графский дом и остается в кабинете Анны Федотовны, дожидаясь ее возвращения. Появившаяся пожилая графиня наотрез отказывается раскрыть свою тайну молодому наглецу, надменно и презрительно глядя в глаза ушлого юноши. Увидав в руках Германна револьвер, Анна Федотовна от страха и испуга испытывает сердечный приступ и умирает.
После похорон во время сна к Германну приходит видение в образе демонического призрака старухи, в котором она называет тайну карточного выигрыша в виде трех карт (тройки, семерки и туза), но требует от Германна вступить в официальный брак с Лизаветой.
Молодой человек не выполняет обещание, данное им графине, и бросает влюбленную девушку. Он готовится применить секретный код во время большой игры, чтобы выиграть крупное состояние, но, использовав комбинацию Томской, Германн проигрывает все, что у него есть. Не выдержав отчаяния от постигшей его неудачи, мужчина теряет рассудок, регулярно видя молчаливую старуху с гневными глазами в образе пиковой дамы, а Елизавета выходит замуж за достойного представителя мужского рода, с которым испытывает настоящую и искреннюю любовь.