小説は21章から構成されるが、アメリカ合衆国で最初に出版された際、バージェスの意図に反し最終章である第21章が削除されて出版され、キューブリックによる映画も本来の最終章を削除された版を元に作られた。映画化に際して一部のエピソードを省略したり複数のエピソードをまとめたりすることはよくあることだが、第21章があるか否かにより小説の印象は相当異なる。このため、映画版は原作者であるバージェスが意図しない終わり方をしている。アメリカで第21章は復活して出版されるようになった。日本語翻訳版では1980年発行の、アントニイ・バージェス全集二巻で見ることができた。2008年9月10日、早川書房から第21章を含む「完全版」(ISBN 4-15-120052-5)が発売された。第21章では、回復したアレックスが新しい仲間たちと集い再び暴れ回る日々に戻るが、そんな生活に対してどこか倦怠感を覚えていたある日、かつての仲間のピートと再会。妻を伴う彼の口から子供が生まれたことを聞く。アレックスは自分も18歳になったので、そろそろ女でも作って落ち着こうと考え、暴力から卒業しようと決意する。しかし「子供時代にはだれでも避けられない道だろう。俺の子供にもいつか若い頃の話をするだろうが暴力の道に進むことを止めることはできないだろう。」とかつて犯した犯罪は全部若気の至りだと総括している。
バージェスは1937年から1940年にかけてマンチェスター・ビクトリア大学で英語と文学を学んでいた。そこでリン・イッシャーウッド・ジョーンズという学生と出会い、二人は1942年1月22日に結婚した。同年から彼はイギリス陸軍の軍事教育部門に勤め、ジブラルタルに派遣された。その頃本作品を書く一つのきっかけとなる事件が起こる。灯火管制のさなか、妊娠中だった妻のリンは4人のアメリカ軍の脱走兵に陵辱され暴行を受けた。バージェスはすぐに帰国願いを出したが、希望は聞き届けられなかった。妻はのちに流産した。バージェスは様々な国に住んだ後、イギリスに戻り、当時ひなびた海水浴場の町であったイースト・サセックスのホヴで3週間かけて本作品を書いた。1962年に発表。1971年にスタンリー・キューブリックによって映画化された。2005年、『タイム』は「1923年以降に書かれた英語の小説ベスト100」にの1冊に本作品を選んだ。また、アメリカの出版社、モダン・ライブラリーとその読者は「20世紀の英語の小説ベスト100」の1冊に本作品を選んだ。自筆原稿は現在、カナダのマックマスター大学の「William Ready Division of Archives and Research Collections」に保管されている。
この小説の舞台となっている時代は、安政から明治にかけてのいわゆる幕末であり、その時点で初めて西洋医学の組織立った学校が登場したこと、オランダ人医師ポンペにより、四民平等の思想が、医療を通じて徐々に浸透してゆく。タイトルの「胡蝶の夢」は荘子の言葉から来ており、作品の終わりの方で、伊之助が結核にかかって、熱に浮かされながら駕籠に揺られている途中に、かつて読んだ荘子を思い出し、夢と現との見境がつかない状態で「俺は蝶だぞ」と叫ぶ場面でそれが描かれている。「胡蝶の夢」は、荘子が夢に蝶の飛ぶ姿を見て、人間だと思っていた自分は実は蝶で、蝶が夢を見て人間になっているのか、またはやはり人間で夢に蝶を見ているのかという説話であるが、司馬はこれに関し、松本良順が蘭方医学を引き写しで学んだだけで、生身の本人とは違った姿で、封建社会の終わりに蝶のごとく舞ったことをもまた、荘子の胡蝶の夢になぞらえている。その後、1988年の順天堂大学における講演で司馬は、江戸時代の日本は医者の身分が高く、それが優秀な医学の人材を育てたとも言う。また、資本主義の段階において合理主義が日本社会に根付き、それが近代化を助けたとも述べている一方で、江戸時代を象徴する身分制を否定した西洋医学についても触れている。以下のポンペの言葉は、長崎大学医学部校是ともなっている。医師は自らの天職をよく承知していなければならぬ。ひとたびこの職務を選んだ以上、もはや医師は自分自身のものではなく、病める人のものである。もしそれを好まぬなら、他の職業を選ぶがよい。江戸時代という封建社会の中で、医師にとっては階級差別、貧富・上下の差別はなく、ただ病人があるだけであると、身をもって実践し、また教えていた。また、「医者はよるべなき病者の友である」ともポンペは言い、司馬自身も講演で、この言葉に言及し、病者の友たる医者の存在を求めている。この作品の中で、司馬は江戸期の身分制度に言及し、ポンペの持ち込んだ西洋医学はまた、当時のオランダの社会そのものを具現しているともしている。当時の日本の場合は、身分ごとに医師が分かれており、そのため、ポンペがコレラの大流行時以前から見せていた、身分の区別のない「医者と病者」という区分は、良順にとっては目からうろこが落ちるような思いであった。附属病院を作る際にもこの思想が基盤になっている。これに関して、司馬は「胡蝶の夢の連載を終えて」で、身分制社会からの浮上方法としての蘭学、また医学に感じた限界について語っており、適塾と順天堂の違いについても触れている。この小説のテーマともなっている身分制社会からの浮上、また、江戸の身分制を切り裂く存在としての西洋医学（蘭学）に関しては小説中にも述べているが、いずれにせよこの存在が、江戸期の日本というものを大きく変えてゆき、また、断片的な知識の授与であった日本の西洋医学が、ポンペの授業によって組織的になったことも意義深いとしている。