Cabiria est une prostituée romaine qui exerce son métier sur la Promenade Archéologique. C'est une fille candide que l'on abuse facilement. Ainsi, Giorgio, son amant, la pousse dans le Tibre pour lui voler son sac et son argent. Elle est sauvée de la noyade par des enfants.
Un peu plus tard, alors qu'elle fait le trottoir sur la Via Veneto, Cabiria est abordée par le grand acteur Alberto Lazzari, qui, venant de se quereller avec son amie Jessy, l'entraîne dans un cabaret, puis dans sa somptueuse villa de la Via Appia. La pauvre fille rayonne de fierté. Quand survient Jessy, Lazzari la cache dans un cabinet de toilette où elle passe le reste de la nuit pendant que les amants se réconcilient.
Quelques jours après, Cabiria accompagne ses consurs au pèlerinage du Divino Amore. Tandis que toutes prient pour obtenir des grâces très matérielles, Cabiria supplie la Madone de faire que sa vie change. Un peu plus tard, au passage d'une procession rencontrée au cours d'une partie de campagne, elle manifeste son dépit de n'avoir pas été exaucée.
Cependant, dans la rue, un jeune homme, Oscar, l'aborde avec timidité et prévenance. D'abord méfiante, puis curieuse, Cabiria finit par s'attendrir. Au cours des quelques rendez-vous qu'elle lui accorde, Oscar dévoile peu à peu ses intentions et lui demande de l'épouser. Folle de joie, Cabiria vend sa maison, rassemble ses économies, prend congé de son amie Wanda pour aller vivre avec lui.
C'est alors qu'elle découvre que lui aussi n'en voulait qu'à son argent. Et, tandis qu'il s'enfuit avec le sac qu'elle lui a abandonné, Cabiria, appelant la mort, s'écroule en pleurant. A l'aube, tandis qu'elle regagne dans un total état d'hébétude la route de Rome, elle rencontre, à l'orée d'un bois, un groupe de jeunes qui, jouant de la musique, l'entourent et la saluent. A travers ses larmes, naît un sourire.