Одінцової виникає взаємне тяжіння, і вона запрошує молодих людей погостювати в неї.
У будинку Ганни Сергіївни гості знайомляться з її молодшою сестрою Катею, яка тримається скуто. І Базаров відчуває себе не в своїй тарілці, він на новому місці почав дратуватися і «дивився сердито». Аркадію теж не по собі, і він шукає розради в суспільстві Каті.
Почуття, внушенное Базарову Ганною Сергіївною, нове для нього, він, так презиравший всякі прояви «романтизму», раптом виявляє «романтика у собі». Базаров пояснюється з Одинцовій, і хоча та не негайно ж звільнилася від його обіймів, проте, подумавши, вона приходить до висновку, що «спокій [...] краще всього на світі».
Не бажаючи стати рабом своєї пристрасті, Базаров їде до батька, повітовому лікареві, що живе неподалік, і Одинцова не утримує гостя. У дорозі Базаров підводить підсумок того, що сталося і каже: «... Краще камені бити на бруківці, ніж дозволити жінці заволодіти хоча б кінчиком пальця. Це все [...] дурниця ».
Батько і мати Базарова не можуть надихатися на свого ненаглядного «Енюшу», а він нудьгує в їхньому товаристві. Вже через пару днів він залишає батьківський дах, повертаючись у маєток Кірсанових.
Від спеки і нудьги Базаров звертає увагу на Фенечку і, заставши її одну, міцно цілує молоду жінку. Випадковим свідком поцілунку стає Павло Петрович, якого до глибини душі обурює вчинок «цього волохатого». Він особливо обурюється ще й тому, що йому здається: в Фенечке є щось спільне з княгинею Р *.
Згідно з своїми моральним переконанням, Павло Петрович викликає Базарова на поєдинок. Відчуваючи себе ніяково і, розуміючи, що поступається принципами, Базаров погоджується стрілятися з Кірсанова-старшим («З теоретичної точки зору дуель - безглуздість; ну, а з практичної точки зору - це справа інше»).
Базаров злегка ранить противника і сам подає йому першу допомогу. Павло Петрович тримається добре, навіть жартує над собою, але при цьому і йому і Базарову ніяково. Микола Петрович, від якого приховали дійсну причину дуелі, також веде себе найблагороднішим чином, знаходячи виправдання для дій обох супротивників.
Наслідком дуелі стає й те, що Павло Петрович, раніше рішуче заперечували проти одруження брата на Фенечке, тепер сам вмовляє Миколи Петровича зробити цей крок.
І у Аркадія з Катею встановлюється гармонійне взаєморозуміння. Дівчина проникливо зауважує, що Базаров для них - чужий, тому що «він хижий, а ми з вами ручні».
Остаточно втративши надію на взаємність Одинцовій Базаров ломить себе і розлучається з нею і Аркадієм. На прощання він говорить колишньому товаришеві: «Ти хороший хлопець, але ти все-таки Мякенький, ліберальний панич ...» Аркадій засмучений, але досить скоро тішиться суспільством Каті, освідчується їй у коханні і запевняє, що теж любимо.
Базаров ж повертається в батьківські пенати і намагається забутися в роботі, але через кілька днів «лихоманка роботи з нього зіскочила і замінилася тоскно нудьгою і глухим занепокоєнням». Пробує він заговорювати з мужиками, проте нічого, крім дурості, в їх головах не виявляє. Щоправда, і мужики бачать в Базарова щось «начебто блазня горохового».
Практикуючись на трупі тифозного хворого, Базаров ранить собі палець і отримує зараження крові. Через кілька днів він повідомляє батька, що, за всіма ознаками, дні його полічені.
Перед смертю Базаров просить Одинцову приїхати і попрощатися з ним. Він нагадує їй про свою любов і зізнається, що весь його горді помисли, як і любов, пішли прахом. «А тепер усе завдання гіганта - як би померти пристойно, хоча нікому до цього діла немає ... Все одно: виляти хвостом не стану». З гіркотою говорить він, що не потрібен Росії. «Та хто потрібен? Швець потрібен, кравець потрібен, м'ясник ... »
Коли Базарова за наполяганням батьків причащають, «щось схоже на здригання жаху миттєво позначилося на помертвевшем обличчі».
Минає шість місяців. У невеликій сільській церкві вінчаються дві пари: Аркадій з Катею і Микола Петрович з Фенечкой. Всі були задоволені, але щось у цьому достатку відчувався і штучне, «точно всі погодилися розіграти якусь простодушну комедію».
З часом Аркадій стає батьком і завзятим господарем, і в результаті його зусиль маєток починає приносити значний дохід. Микола Петрович бере на себе обов'язки мирового посередника і старанно трудиться на громадській ниві. Павло Петрович проживає в Дрездені і, хоча як і раніше виглядає джентльменом, «жити йому важко».
Кукшина мешкає в Гейдельберзі і приятелює зі студентами, вивчає архітектуру, в якій, за її словами, вона відкрила нові закони. Ситников одружився з княжною, їм командують, і, як він запевняє, продовжує «справу» Базарова, борючись в ролі публіциста в якомусь темному журналі.
На могилу Базарова часто приходять старезні старички і гірко плачуть і моляться за упокій душі передчасно померлого сина. Квіти на могильному пагорбку нагадують не про один спокої «байдужою» природи; вони говорять також про вічне примирення і життя нескінченної ...