本书以自述体游记形式，记述了英国外科医生格列佛在四次航海旅程中，流落至数个奇异国度的见闻。
第一次航行，他遭遇海难，漂流至利立浦特（即小人国）。此地居民身高不足六英寸。格列佛如同山峦，起初被当作危险生物缚于地面，后因其温顺与配合获得自由。他参观了首都，目睹了该国奇特的选拔官员方式（如在拉直的绳上跳舞表演），并了解到朝廷内部因鞋跟高低、鸡蛋吃法（从大端还是小端打破）等荒谬缘由产生的党派之争。当邻国不来夫斯古入侵时，格列佛涉水而过，用钩绳将敌方舰队尽数拖回，立下大功。因其拒绝帮助皇帝彻底征服邻国，加之朝臣谗言，他最终失宠，被迫逃离。
第二次航行，他误入布罗卜丁奈格（即大人国）。在这里，格列佛变成了“格里尔特里格”（侏儒）。他被一位农夫当作小怪兽巡回展览，后被卖入宫廷，成为王后的宠物。他向巨人国国王夸耀英国的政治、法律与军事，尤其提到火炮的威力，却被国王斥为卑劣残忍、非人道的行径。格列佛在巨人国见识到另一种文明尺度下的审视，深感自身及其所代表的欧洲文明的渺小与荒谬。最终，他连同居住的箱子被巨鹰叼走，坠入海中，幸被途经的船只救起。
第三次航行更为离奇。他先后抵达了飞岛国拉普他。飞岛上的人相貌古怪，终日沉迷于音乐与数学，担忧天体会突变。随后，他参观了飞岛统治下的巴尔尼巴比大陆，那里的“设计家科学院”正进行着从黄瓜提取阳光、将粪便还原为食物等荒诞不经的研究。他还访问了能召唤亡魂的“巫人岛”格勒大锥，得以与历史人物对话，洞悉被权贵歪曲的历史真相。
第四次航行，他来到了慧骃国。这个国度的统治者是具有高度理性和美德的智慧马匹“慧骃”，而形似人类却丑陋贪婪、好斗的“耶胡”则是被驱使的牲畜。在与“慧骃”的相处中，格列佛深刻反思了人类自身的劣根性，对“耶胡”的习性感到羞耻，以至于返回英国后，他长时间无法适应与“耶胡”（即人类）共同生活。
这四次旅程，从微邦到巨人国，从空想飞岛到理性马国，不仅是一系列光怪陆离的冒险故事，更是对作者所处时代英国乃至欧洲社会政治、科学、人性等多方面的尖锐讽刺与深刻反思。