La película comienza con una parte de la famosa introducción de la novela: "Era el mejor de los tiempos, era el peor de los tiempos, era la estación de la Luz, era la estación de las Tinieblas, lo teníamos todo ante nosotros, no teníamos nada ante nosotros... En resumen, era una época muy parecida a la actual...". Lucie Manette (Elizabeth Allan) y su criada y compañera Miss Pross (Edna May Oliver) son informadas por el anciano banquero Mr. Jarvis Lorry (Claude Gillingwater) de que su padre, el Dr. Alexandre Mannette (Henry B. Walthall) no está muerto, sino que ha estado prisionero en la Bastilla durante dieciocho años antes de ser finalmente rescatado. Viaja con el Sr. Lorry a París para llevar a su padre a su casa en Inglaterra. El Dr. Manette ha sido cuidado por un antiguo sirviente, Ernest De Farge (Mitchell Lewis), y su esposa (Blanche Yurka), propietarios de una tienda de vinos en París. La mente del anciano ha cedido durante su largo calvario, pero los tiernos cuidados de Lucie comienzan a devolverle la cordura.

En el viaje de vuelta por el Canal de la Mancha, Lucie conoce a Charles Darnay (Donald Woods), un aristócrata francés que, a diferencia de su tío, el marqués de St. Evremonde (Basil Rathbone), simpatiza con la difícil situación de las masas francesas oprimidas y empobrecidas. Ha denunciado a su tío, ha renunciado a su título, se ha cambiado el nombre y se marcha a Inglaterra para empezar una nueva vida. El marqués inculpa a Darnay de traición, pero éste es defendido por el abogado C.J. Stryver (Reginald Owen) y su competente pero cínico colega Sydney Carton (Ronald Colman). Carton se va de copas con Barsad (Walter Catlett), el principal testigo de cargo, y le engaña para que admita que incriminó a Darnay. Cuando Barsad es llamado a declarar, descubre horrorizado que Carton es miembro de la defensa. Se retracta de su testimonio para salvarse y Darnay es absuelto.

Tras el juicio, Carton recibe el agradecimiento de Lucie. Rápidamente se enamora de ella. Darnay confiesa al doctor Manette que es sobrino del marqués de St. Evremonde; Manette le perdona, pero se reserva el derecho de decírselo él mismo a Lucie. De camino a la iglesia, Lucie se encuentra con Carton y le invita a unirse a ellos, y él acepta. Después, ella le invita a su casa para celebrar la Navidad, pero él se niega porque ha estado bebiendo. Con el tiempo, Lucie y Carton se hacen muy amigos. Carton tiene la esperanza de que Lucie corresponda a su amor, pero un día ella le dice que está prometida con Darnay.

Lucie y Darnay se casan y tienen una hija, también llamada Lucie, que quiere mucho a Carton. Por aquel entonces, comienza la Revolución Francesa. El tío de Charles, el marqués de St. Evremond, es una de sus primeras víctimas, apuñalado mientras dormía por un hombre cuyo hijo había sido atropellado mortalmente por su carruaje. Los sufridos campesinos descargan su furia contra los aristócratas, condenando a decenas diariamente a Madame Guillotine. Darnay es engañado para que regrese a París y es detenido. Lucie y el doctor Manette viajan a París para salvar a Darnay. Manette pide clemencia para su yerno, pero Madame De Farge, en busca de venganza contra todos los Evremonde, convence al tribunal para que condene a muerte a Darnay, utilizando una carta que el Dr. Manette escribió mientras estaba en prisión, en la que maldecía y denunciaba a toda la familia Evremonde.

Al enterarse del encarcelamiento de Darnay, Carton viaja a París para consolar a Lucie. Carton consulta al señor Lorry y le cuenta su plan para rescatar a Darnay. Carton descubre que Barsad también está en París y trabaja como espía en las prisiones. Carton supera la reticencia de Barsad a ayudarle con su plan para rescatar a Darnay amenazándole con revelar que Barsad había sido espía del marqués de St. Evremonde. Barsad lleva a Carton a visitar a Darnay a su celda; Carton deja inconsciente a Darnay con éter, cambia de ropa con él y termina la carta que Darnay ha estado escribiendo a Lucie y la guarda en el bolsillo de Darnay. Darnay es sacado de la celda sin que nadie se dé cuenta del cambio.

Mientras Lucie se prepara para regresar a Inglaterra, Madame De Farge va a provocarla para que denuncie a la República, pero es interceptada por la señorita Pross en el interior del apartamento, ahora vacío. Pross sabe por qué ha venido Madame De Farge y está decidida a detenerla. Las dos mujeres se pelean y De Farge saca una pistola, pero en el forcejeo, Pross la mata. Darnay, Lucie, la pequeña Lucie, Lorry y Pross escapan sanos y salvos.

Mientras espera la ejecución, una inocente costurera condenada (Isabel Jewell), que fue sentenciada al mismo tiempo que Darnay, se da cuenta de que Carton ha asumido su identidad. La valentía y el sacrificio de Carton la reconfortan mientras cabalgan juntos hacia la guillotina. Cuando Carton está al pie de la guillotina, suenan los tambores y la cámara se desvanece mientras se desplaza más allá de la guillotina hacia la ciudad y el cielo. Se oye su voz diciendo: "Lo que hago es mucho, mucho mejor que lo que he hecho nunca. Es un descanso mucho, mucho mejor al que voy del que jamás he conocido".