داستان جانگداز رستم و سهراب در زمان پادشاهی کیکاووس کیانی رخ داد. داستان این چنین آغاز می شود.
رستم بامدادان به عزم شکار از شهر زابل با رخش روی به صحرا نهاد. در نزدیکی شهر سمنگان, که در کناره شمالی رود جیحون و بر لب مرز ایران و توران قرارداشت, گوری به تیر و کمند به دام انداخت و درختی بیفکند و از شاخه بپیراست و گور را بر آن کشید و آتش بیفروخت و گور را بریان کرد و بخورد و رخش را برای چرا رهاکرد و خود بیارمید.
وقتی از خواب چشم گشود رخش را ندید و جستجویش برای یافتن او نیز بی نتیجه بود.
هنگامی که از خستگی راه به خواب رفته بود, تنی چند از تورانیان, رخش را ربودند و به سمنگان بردند. رستم به طلب اسب به سمنگان رفت. شاه سمنگان که به ایران دلبسته بود, او را میهمان کرد و به او زبان داد که اسبش را بیابد.
رستم آن شب میهمان او شد. تهمینه, دختر شاه سمنگان, که آوازه دلاوریهای رستم را شنیده بود و شوق آن داشت که از تخمه او فرزندی برومند در دامن بپرورد, نیم شب به بالینش آمد و خواهان پیوند با او شد.
 رستم, در همان نیمه شب با او، به رسم آن روزگار, پیوند همسری بست.
بامداد فردا شاه سمنگان به رستم خبرداد که رخش را یافته اند. رستم شادمان شد و عزم بازگشت به دیار خود کرد. به هنگام وداع, بازوبند خود را به تهمینه سپرد و از او خواست اگر از این پیوند پسری به دنیا آورد, او را به نیکی بپرورد و به دایگان سپارد که به او فنون رزم آوری بیاموزند و پس از این که بالید و تناور شد, بازوبند پهلوانی به بازویش ببندد تا اگر روزی روزگاری با او رویاروی شد, او را بشناسد.
 از پیوند رستم و تهمینه پسری پدید آمد که مادر، او را سهراب نام نهاد. سهراب بالید و تناور شد و هنوز نوباوه بود که بر همه همسالان خود در کشتی و رزم چیره شد و آوازه دلاوریش در سراسر دیار سمنگان پیچید. یک روز مادر را ناگزیر کرد که پدر را به او بشناساند. وقتی از مادر شنید که پسر رستم, دلاورترین پهلوان ایرانی است, این اندیشه در دلش شکفت که سپاهی بیاراید و به ایران زمین لشکرکشی کند و تخت و تاج کیانی را به زور شمشیر به دست آورد و به پدر بسپارد. اسبی تیزتاز برگزید و از جوانان گزیده شهر و دیار سپاهی بیاراست و آماده لشکرکشی به ایران زمین شد.
 افراسیاب, پادشاه توران, که در دشمنی با رستم و کاووس شاه کیانی زبانزد همگان بود, وقتی خبریافت که سهراب سپاهی آراسته است تا به ایران بتازد, او نیز سپاهی گزین کرد و دو تن از نامداران توران زمین به نامهای هومان و بارمان را سپهسالار سپاه خود کرد و به یاری سهراب روانه سمنگان کرد. افراسیاب به آن دو سپرد که نگذارند سهراب پدرش رستم را بشناسد و کاری کنند که در رزمی که در پیش است یکی از آن دو به دست دیگری از پای درآید. او نیک می دانست که اگر آن دو دلاور یگانه روزگار با هم آشنایی یابند و آن دو قدرت اهورایی با هم پیوند بخورند, خاک توران زمین را به توبره خواهند کشید و دمار از روزگار او برخواهند آورد.
افراسیاب آن دو دلاور را با سپاهی گران روانه سمنگان کرد. سهراب وقتی پیام افراسیاب را شنید و آن سپاه انبوه را دید بسیار خرسند گردید و شتابش برای لشکرکشی به ایران بیشتر شد.
تهمینه به هنگام بدرود با پسر بازوبند پدر را به بازوی او بست و نشانیهای پدر را به او گفت و برادرش «ژنده رزم» را که رستم را دیده بود و می شناخت با او همراه کرد که رستم را به او بشناساند.
سهراب با سپاهی که بر گرد او فراهم آمده بودند, به سوی ایران زمین تاخت. در مرز ایران و توران, با هُجیر, پسر گودرز, سپهسالار ایران, پنجه در پنجه شد و او را به بند آورد و به اردوگاه خود برد.
وقتی به دژی که هُجیر فرمانده آن بود, خبر رسید, گردآفرید, دختر گژدَهَم, دلیر و بی باک به رزم سهراب شتافت و با او به نبرد پرداخت. امّا, او نیز به بند سهراب گرفتار آمد.
گردآفرید به نیرنگ خود را از چنگ سهراب رهانید.

(رزم سهراب و گردآفرید)

دژنشینان وقتی چنین دیدند, شبانگاه از دژ گریختند و گژدهم در نامه یی شکست سپاه و دستگیری هجیر را به کیکاووس خبر داد و در وصف سهراب نوشت: «سهراب تورانی پهلوانی است گرد و دلیر, که دل شیر نر دارد و به تن به پیل می ماند و از نامداران ما کسی همآورد او نیست و گویی به سام سوار می ماند و جز رستم کسی را یارای نبرد با او نیست».
وقتی نامه گژدَهَم به کاووس شاه رسید, بی درنگ نامه یی به رستم نوشت و به گیو, پهلوان نامدار ایران, سپرد و پیغام داد که اگر آب به دست داری به زمین بگذار و بی اندکی درنگ به سوی ما بشتاب و آماده رزم با سهراب شو.
رستم به همراه گیو از زابلستان به تختگاه کاووس شاه شتافت و پس از تدارک سپاهی گران, که کاووس نیز با آن همراهی داشت, برای رویارویی با سهراب نوجوان به سوی مرز ایران و توران تاخت. وقتی دو لشکر رویاروی شدند و در برابر هم صف بستند, رستم شبانگاه به تنهایی برای دیدار پنهانی سهراب به خرگاه او رفت. ژنده پیل که نگهبان چادر سهراب بود, رستم را دید و با او درآویخت و به دست رستم کشته شد. رستم سهراب نوجوان را دید بی آن که سهراب او را ببیند و سپس به سپاه ایران برگشت.
با کشته شدن ژنده رزم تنها کسی که ممکن بود رستم را به سهراب بشناساند, از پای درافتاد.
فردای آن روز, سهراب از هُجیر که زندانی او بود، نشان رستم را پرسید اما او از بیم آن که سهراب زیانی به سپهسالار ایران زمین برساند, نشانی از رستم به او نداد. هومان و بارمان نیز با این که رستم را در جنگها دیده بودند و او را می شناختند, نشانی از رستم به سهراب ندادند. از این رو, وقتی در همان روز سهراب هماورد خواست و کسی یارای مقابله با او را در خود ندید, رستم به جنگش شتافت و آن دو ساعتها با هم جنگیدند بی آن که یکدیگر را بشناسند. مهر سهراب جنبید و در چهره رستم نشان دوست می دید و از او می خواست که خود را به او بشناساند و اگر رستم است بگوید. اما, رستم حاضر نشد خود را به او بشناساند.
وقتی در جنگ نیزه و شمشیر هیچیک بر دیگری نتوانست چیره شود, به کشتی دست یازیدند. سهراب که خون دلاوری رستم را در رگهای خود داشت و جوان بود و رزم آور و با خستگی بیگانه, در کشتی بر رستم که هرگز هیچ پهلوانی بر او چیرگی نیافته بود, چیره شد و او را به زمین کوفت و بر سینه اش نشست و خواست پهلویش را با خنجر بدرد. رستم به نیرنگ دست زد و به او گفت: ای جوان در میان ما ایرانیان رسم بر این است که وقتی برای نخستین بار پهلوانی حریف خود را در کشتی به زمین می کوبد, او را رها می کند و در نوبت دوم اگر توانست بر او چیرگی یابد او را از پای در می آورد.
سهراب با شنیدن این سخن رستم را رهاکرد و از رزم با او دست کشید و روانه اردوی خود شد. هومان و بارمان وقتی از سهراب شنیدند که رستم با چه نیرنگی خود را از چنگ او رهانید, به او گفتند که شکار را به آسانی از دست دادی و بسا افسوس خوردند.
 فردای آن روز وقتی آن دو دلاور, پدر و پسر, رویاروی شدند, باز مهر سهراب جنبید و رو به رستم کرد و گفت بیا تا از جنگیدن دست بکشیم و به بزم روی آوریم, دل من بر نمی تابد که با تو بجنگم و به او گفت فکر می کنم که تو رستمی, اگر چنین است به من بگو.
این بار نیز رستم حاضر نشد خود را به او بشناساند. رستم با این که می دید سهراب به سام نریمان ماننده است و در دلاوری همتایی ندارد, هرگز به این گمان نبود که او ممکن است پسر خود او و نبیره سام نریمان باشد. با این که به یاد می آورد که در توران و در شهر سمنگان پسری دارد, امّا به این گمان بود که پسرش اکنون طفلی بیش نیست و هنوز تا رسیدنش به دوران جنگاوری سالهای سال باقی مانده است. از این رو, این بار نیز حاضر نشد, خود را به او بشناساند و بگوید که رستم است.
 سهراب به ناگزیر به نبرد آغازکرد.
رستم این بار با تمام توان و نیروی خود با او در آویخت. امّا, سهراب غَرّه از پیروزی پیشین, این بار جنگ با او را سهل گرفته بود و با تمام توان نمی جنگید و در کشتی سستی نشان داد و رستم او را به زمین افکند و بی درنگ با خنجر پهلویش را درید و او را از پای درافکند.
 سهراب نیم جان به رستم گفت: تو اگر در آسمان ستاره و در دریا ماهی شوی, پدرم رستم ترا خواهدیافت و انتقام مرا از تو بازخواهد جست.
رستم با شنیدن نام خود دریافت که آن رزمجوی بی باک و بیم، فرزند خود اوست که بی خبر و بی گناه او را به دست خود پهلو دریده است. فریادی از دل پردرد برآورد و خاک بر سر ریخت و با مشت بر سر و صورت کوفت. امّا, این راه چاره نبود. او می دانست که در خزانه کاووس نوشدارویی است که دوای هر زخم چاره ناپذیری است. بی درنگ پیکی روانه کرد و از کاووس خواست که برای درمان زخم سهراب نوشدارویی برایش بفرستد. اما کاووس که با شنیدن خبر و بیم آن که پیوند رستم و سهراب تاج و تخت او را برباد دهد, حاضر نشد نوشدارو برای رستم بفرستد و در این کار آن قدر درنگ ورزید که سهراب از پای درآمد و نوشداروی او وقتی به رستم رسید که دیگر سهراب رمقی نداشت و چشم از دیدار دنیا فروبسته بود؛ نوشداروی پس از مرگ سهراب.