夏休み、ハリーは、奇妙な夢で目が覚めた。その夢とは、リトル・ハングルトンにあるリドルの館でヴォルデモートとワームテールが自分を殺す計画を立てていて、そこへ現れたマグルの老人（フランク・ブライス）がヴォルデモートに殺されるというものだった。その後、ハリーはウィーズリー家からの招待を受けてクィディッチ・ワールドカップの決勝を観戦しに行く。ハリーは会場で、魔法省の「魔法スポーツ・ゲーム部」の部長、ルード・バグマンやロンの兄であるパーシーの上司、バーティ・クラウチ、そして彼の屋敷しもべ妖精のウィンキーと出会う。ウィンキーはドビーの知り合いであり、ドビーは本来は無給で働かなければいけない屋敷しもべ妖精でありながら、給料をもらえる職場を探しているため、新しい職場が見つからないのだと語った。アイルランド対ブルガリアのクィディッチの試合をアイルランドが制した激戦のその夜、仮面をつけた複数の魔法使い、通称「死喰い人」と呼ばれるヴォルデモート卿の配下達によって13年ぶりにとある事件が起こった。そしてハリー、ロン、ハーマイオニーの3人が混乱から逃げる間近に13年ぶりに不気味な闇の印（ヴォルデモート卿と死喰い人の印）が打ち上げられた。事件現場の真下には魔法省の役員数十名が放った「失神呪文」に当たったウィンキーが、ハリーが気づかないうちに失くしていたハリーの杖を持ち、失神していた。クラウチは自分が指示した場所にウィンキーがいなかったことに激怒し、ウィンキーをクビにする。ハーマイオニーはそんなクラウチの行動に納得がいかず腹を立てた。新学期が始まり、元「闇祓い」マッド‐アイ・ムーディが「闇の魔術に対する防衛術」教授に就任。そしてアルバス・ダンブルドアが、ホグワーツ魔法魔術学校、ダームストラング専門学校、ボーバトン魔法アカデミーの3校による三大魔法学校対抗試合（トライ・ウィザード・トーナメント）が約100年ぶりにこの一年間に亘って行われることになり、代表選手は各校の17歳以上の生徒から1人ずつ選ばれると発表した。ハロウィーンの日、ダームストラングとボーバトンの生徒たちと各校長達がホグワーツに到着した。その夜、ダンブルドアは代表選手を選び出す「炎のゴブレット」を紹介し、立候補する者は名前を書いた紙をゴブレットの中に入れるよう告げる。代表選手の名前のみが、ゴブレットから出ることになっている。結果、ホグワーツからはセドリック・ディゴリー、ダームストラングからはビクトール・クラム、ボーバトンからはフラー・デラクールが出場することとなった。しかし、その3人が選ばれた後も火は燃え続け、ゴブレットからハリーの名前が出てくる。ハリーは自らの名前を入れていなかったため困惑するが、魔法契約の拘束力によりハリーは辞退することは出来ず、ハリーは4人目の代表選手として三大魔法学校対抗試合に出場することになる。規定外でありながらも代表となったハリーは、多くの生徒から顰蹙を買うことになってしまう。親友のロンまでもが彼を疑うため、彼らは絶交状態になってしまった。さらに「日刊予言者新聞」の記者、リータ・スキーターが悲劇的に脚色した中傷記事が掲載され、生徒達からはさらに誤解されてしまう。第一の課題は、1頭のドラゴンから第二の課題についてのヒントが隠されている金色の卵を奪うことであった。ルビウス・ハグリッドの助けもあってこの課題を早く知ったハリーは、クラムとフラーの二人も課題の内容を知っていることに気付き、セドリックにも内容を教える。ハーマイオニーの助力を得てドラゴンを出し抜く方法を考えていたハリーは、ムーディからのアドバイスを参考に「呼び寄せ呪文」の練習を始める。第一の課題で、ハリーは呼び寄せ呪文を使って、シリウスからもらった箒、ファイアボルトでの飛行による陽動作戦で見事金の卵を奪う。肩を怪我したものの、結果はクラムと同点で1位になった。ロンの誤解も解け、ハリーは彼と仲直りする。ある日、ハリーがハーマイオニーに連れられホグワーツの厨房を訪れると、そこではドビーが働いていた。彼は、週給1ガリオン、1ヶ月に1日の休日をもらっていると言い、ハーマイオニーは喜ぶ。一方、ドビーと一緒にダンブルドアに雇われたウィンキーは、クラウチを思って泣き続ける日々を送っていた。三大魔法学校対抗試合に伴い、クリスマスにダンスパーティが開かれることとなった。ハリー達代表選手はパートナーと最初に踊ることが決められており、ハリーはパートナーを探さなくてはならなくなる。意を決して初恋の相手、チョウ・チャンに申し込むが、セドリックと行くことになっていると断られる。ロンもフラーに申し込んだが断られ、2人は焦る。ロンは、最後の手段だとばかりにハーマイオニーを誘うが、彼女はすでにパートナーが決まっていると言われ、断られてしまう。なんとか学年一の美女、パーバティ・パチルを誘うことに成功したハリーは、彼女の妹のパドマ・パチルをロンに紹介してもらえることになり2人ともパートナーが決まることになる。パーティ当日、ハリーとロンは、美しくドレスアップして代表選手のクラムのパートナーとなっているハーマイオニーを見て驚く。パーバティとパドマに愛想をつかされた2人が庭を歩いていると、セブルス・スネイプがダームストラングの校長イゴール・カルカロフにホグワーツから逃げるよう言っているのを聞く。さらに、ハグリッドがボーバトンの校長、マダム・マクシームに自分が半巨人であることを明かすのも聞き、ショックを受ける。第二の課題が近づいているのに、ハリーは金の卵のヒントの謎を解き明かせていなかった。ダンスパーティの帰りにセドリックから卵を持って風呂に入るよう言われていたため、意を決し、彼はそれを実行する。そこでハリーは嘆きのマートルに出会い、卵を水の中に入れてみろとヒントを言われ、水の中に入れてみると水中人（マーピープル）の歌が聞こえた。その歌の内容は「湖の深い底にいる自分にとって大切なものを時間内に取り戻せ」というものだった。風呂場から帰る途中、ハリーは「忍びの地図」に書かれているスネイプの研究室に、病気のため、クリスマスからホグワーツに姿を見せていない「バーテミウス・クラウチ」と書かれているのを見つけ、不思議に思う。卵の中のヒントは分かったもののどうやって水中で呼吸すれば良いのか分からないハリーは、ロンとハーマイオニーと図書室で本を調べるが、二人は途中でマクゴナガルから呼び出されたまま戻って来ない。一人で探しているうちに眠ってしまい、試合開始の10分前にドビーに起こされる。諦めかけたハリーはドビーから鰓昆布を使うアドバイスを受け、ハリーは試合に参加する。湖の底にはロン、ハーマイオニー、フラーの妹のガブリエル、チョウが水魔に捕らわれていた。チョウがセドリックに、ハーマイオニーがクラムに助けられ陸に向かう中、フラーだけが現れない。ハリーはロンとガブリエルを連れて、棄権したフラーを除く3人のうちの最後に陸に戻った。ハリーは到着が一番遅かったがその行いは非常に道徳的であるとの判断で、カルカロフを除く全ての審査員から高得点を受け、2戦の合計でセドリックと同点一位となった。ホグズミード村に隠れ住んでいるシリウス・ブラックを訪ねたハリー、ロン、ハーマイオニーは、彼からクラウチの息子のことを聞かされた。死喰い人だったクラウチの息子は、父親に見捨てられアズカバンに送られた後に死亡したのだ。クラウチも周りから息子の行状を監督できなかったことを批判され、魔法省での立場が悪くなってしまい、今に至っているという。一方、リータ・スキーターに中傷の記事を書かれたハーマイオニーは、学校に出入り禁止になっているはずの彼女が、何故個人的な会話を立ち聞きして記事にすることが出来るのか探り始める。第三の課題の説明を受けた後、クラムと歩いていたハリーは浮浪者のような姿になったクラウチを見つける。訳のわからないことを口走る彼をクラムに見張らせ、ハリーはダンブルドアを呼びに行った。戻るとそこにクラウチの姿は無く、クラムが失神し倒れていた。クラムは無事だったが、ハリーはむやみに出歩かないようにハグリッドとシリウスから注意を受ける。ハリーが占い学の授業中に居眠りをしていると、ヴォルデモートがワームテールを拷問する夢を見た。額の傷の痛みで目が覚めたハリーはダンブルドアに報告に行く。校長室に行くとダンブルドアは留守で、部屋にあった水盆、「憂いの篩」に顔を突っ込むと、ハリーはダンブルドアの「記憶」の中に入る。過去でクラウチの息子が法廷で父親に裁かれている場面を見て、同級生のネビル・ロングボトムの両親がクラウチの息子とベラトリックス・レストレンジに拷問された末に正気を失ったことを知る。その後、戻って来たダンブルドアに夢のことを話し、ネビルの両親については黙っているよう言われ、ハリーは校長室を出た。第三の課題ではハリーは迷路でスフィンクスや他の選手達を抜かし、今まで助け合ってきたセドリックと一緒に優勝杯を取る。しかし、優勝杯は移動キーになっており、2人は「トム・リドル・シニア（ヴォルデモートの父親）」と書かれた墓があるリトル・ハングルトンに連れて行かれ、セドリックは待ち構えていた配下のワームテールに死の呪文で殺されてしまう。そしてその後、父親の骨、下僕（ワームテール）の肉、敵（ハリー）の血という3つのアイテムにより、ヴォルデモート卿はついに復活した。その後、配下の死喰い人達が彼の招集に応じて集まる。そして、ハリーはヴォルデモートと決闘するが、互いの呪文がぶつかりあった時、ヴォルデモートの杖で殺された人々のゴーストのような姿が彼の杖から現れる。ハリーは現れた両親のアドバイスや、セドリックのゴーストの最後の願いによって助けられ、セドリックの亡骸と共にホグワーツに戻ることができた。直前まで墓場で起きていた惨事をまだ信じきれないハリーは、何があったのかをダンブルドアに嗚咽しながら話す。ハリーは優しく諭すようなムーディに連れられて彼の部屋へ向かうが、そこでムーディは「闇の印」を打ち上げたのもハリーの名前をゴブレットに入れたのも、さらにハリーが優勝するよう仕向け、ゴブレットを移動キーに替えたのも自分だと語る。ムーディは真相を話し終えると、周りを警戒しながらもハリーに向かって杖を上げる。唖然として動けないハリーだが、間一髪の所でダンブルドアに救出される。ムーディが所持していた魔法のトランクの中からは本物のムーディが現れ、狂気に取り憑かれハリーを殺そうとしたムーディはポリジュース薬（変身薬）を飲み忘れていたため元の姿に戻る。その正体はバーテミウス・クラウチ・ジュニアだった。「忍びの地図」に現れた「バーテミウス・クラウチ」の名前は、父親と同じ名前をつけられた彼のものであった。「真実薬」を飲まされたクラウチ・ジュニアは、アズカバンにいた時、命がもう少ないと分かっていた母親が父親に代わりに自分を助けるよう頼んで、ポリジュース薬でお互い姿を変わり脱獄したこと、その後父親に服従の呪文で監禁されたが徐々に呪文を打ち破り何とか抜け出してヴォルデモートに会ったこと、そして父親を逆に服従させ、ムーディを捕えて彼に変身し、ホグワーツに入ったことを語った。さらに息子は父親をハリーがクラムと歩いていた日に殺したという。その場に呼び出されたウィンキーはそれを聞いて号泣した。ハリーは、ヴォルデモートの杖から両親やセドリックの姿が現れたのは、彼の杖とハリーの杖の芯に使われている不死鳥の尾羽が、フォークスのものだったからだとダンブルドアから聞かされた。ロン、ハーマイオニー、ロンの母のモリー、兄のビル、シリウスに付き添われ医務室に入院することになったハリーのもとに魔法省大臣コーネリウス・ファッジが訪れる。ファッジに付き添っていた吸魂鬼はクラウチ・ジュニアの魂を吸い取り、ハリーのことを中傷記事にするリータの記事を信じるファッジは真っ向からヴォルデモートの復活を信じず、ハリーに優勝賞金を与えてすぐに去ってしまった。ダンブルドアは彼と決別し、かつての仲間に連絡をとるようにシリウスに告げ、スネイプにも任務を与えた。終業式の祝いの席で、ダンブルドアは生徒達にセドリックの死とヴォルデモートの復活について語った。ハリーは賞金をセドリックの両親に渡そうとするが断られたため、悪戯用品専門店を開くのに資金が必要なウィーズリーの双子兄弟に与える。ハーマイオニーは、リータ・スキーターが無許可の「動物もどき」であることを暴き、一年間ペンを持たないよう命令した。汽車の中で楽しい一時を過ごしたハリーは、再びダーズリー家に帰宅した。