Coração das Trevas centraliza Marlow, um marinheiro introspectivo, e a sua viagem até ao CongoRiver para conhecer Kurtz, reputado como um homem idealista de grandes capacidades.Marlow aceita um emprego como capitão de barco fluvial na Companhia, uma empresa belga organizada para o comércio no Congo. Ao viajar para África e depois para o Congo, Marlow depara-se com a ineficácia e brutalidade generalizadas nas estações da Companhia. Os habitantes nativos da região foram forçados a entrar ao serviço da Companhia, e sofrem terrivelmente com o excesso de trabalho e maus tratos nas mãos dos agentes da Companhia. A crueldade e a miséria do empreendimento imperial contrasta fortemente com a selva impassível e majestosa que rodeia as povoações do homem branco, fazendo-as parecer pequenas ilhas e uma vasta escuridão.
Marlow chega à Estação Central, gerida pelo director-geral, um carácter pouco saudável e conspiratório. Ele descobre que o seu navio a vapor foi afundado e passa vários meses à espera de peças para o reparar. O seu interesse em Kurtz cresce durante este período. O gerente e o seu favorito, o fabricante de tijolos, parecem temer Kurtz como uma ameaça à sua posição. Diz-se que Kurtz está doente, o que torna os atrasos na reparação do navio ainda mais dispendiosos. Marlow acaba por conseguir as peças necessárias para reparar o seu navio, e ele e o gerente partem com poucos agentes (a quem Marlow chama peregrinos por causa do seu estranho hábito de carregar longas varas de madeira para onde quer que vão) e uma tripulação de canibais numa longa e difícil viagem rio acima. A selva densa e o silêncio opressivo fazem todos a bordo um pouco nervosos, e o vislumbre teocássico de uma aldeia nativa ou o som dos tambores trabalham – os peregrinos num frenesim.
Marlow e a sua tripulação atravessam uma cabana com lenha empilhada, juntamente com uma nota dizendo que a madeira é para eles, mas que devem aproximar-se cautelosamente. Pouco depois de o navio a vapor ter tomado a lenha, está rodeado por um denso nevoeiro. Quando o nevoeiro se dissipa, a nave é atacada por um bando de nativos invisíveis, que disparam setas a partir da segurança da floresta. O timoneiro africano é morto antes que Marlowfright afaste os nativos com o assobio de vapor do navio. Não muito depois, Marlow e os seus companheiros chegam à Estação Interior de Kurtz, esperando encontrá-lo morto, mas um comerciante russo meio louco, apanha-os quando chegam a terra, assegura-lhes que tudo está bem e informa-os de que foi ele que deixou a floresta. TheRussian afirma que Kurtz alargou a sua mente e não pode ser sujeito aos mesmos juízos morais que as pessoas normais. Aparentemente, Kurtz estabeleceu-se como um deus com os nativos e fez incursões brutais no território circundante em busca de marfim. A colecção de cabeças cortadas que adornam os postes de vedação em torno da cerca atesta os seus “métodos”. Os peregrinos trazem Kurtz para fora da casa da estação numa maca, e um grande grupo de guerreiros nativos espalha-se para fora da floresta e rodeia-os. Kurtz fala com eles, e os nativos desaparecem na floresta.
O gerente traz Kurtz, que está bastante doente, a bordo de um navio de guerra. Uma bela mulher nativa, aparentemente amante de Kurtz, aparece na costa e olha fixamente para o navio. O russo implica que ela está de alguma forma envolvida com Kurtz e já causou problemas antes através da sua influência sobre ele. O russo revela a Marlow, depois de jurar segredo, que Kurtz tinha ordenado o ataque ao steamerto, fazendo-os acreditar que ele estava morto para que pudessem voltar atrás e deixá-lo aos seus planos. O russo parte então de canoa, temendo o desagrado do gerente. Kurtz desaparece durante a noite, e Marlow sai à sua procura, encontrando-o a rastejar em todos os quatro em direcção ao acampamento nativo. Marlow pára-o e convence-o a regressar ao navio. Eles partem para o rio na manhã seguinte, mas a saúde de Kurtz está a falhar rapidamente.
Marlow ouve Kurtz falar enquanto ele pilota o navio, e Kurtz confia a Marlow um pacote de documentos pessoais, incluindo um panfleto eloquente sobre a civilização dos selvagens, que termina com uma mensagem de rabisco que diz: “Exterminar todos os brutos! O vapor avaria-se, e eles têm de parar para reparações. Kurtz morre, proferindo as suas últimas palavras – “O horror! O horror!” – na presença do confuso Marlow. Marlow adoece pouco tempo depois e quase não sobrevive. Ela ainda está de luto, embora já tenha passado mais de um ano desde a morte de Kurtz, e elogia-o como um modelo de virtude e realização. Ela pergunta quais foram as suas últimas palavras, mas Marlow não se pode levar a estilhaçar as suas ilusões com a verdade. Em vez disso, ele diz-lhe que a última palavra de Kurtz foi o seu nome.