Ubogi Franz Woyzeck (Tom Schilling) mieszka w skromnym lokalu w Berlinie wraz ze swoją dziewczyną Marie (Nora von Waldstätten) i nieślubnym dzieckiem. Zła sytuacja życiowa i niskie zarobki zmuszają Franza do udziału w eksperymencie medycznym. Bohater przyjmuje nieznane mu leki, które z czasem powodują u niego szereg dolegliwości. Starając się zapewnić dobrobyt rodzinie, Woyzeck całkowicie poświęca się ryzykownym badaniom. Z czasem pogarszają się nie tylko stosunki Franza z Marie, ale również jego stan fizyczny i psychiczny. Wkrótce Marie staje się obiektem zainteresowania innego mężczyzny (Simon Kirsch). Targany zazdrością Franz popada w obłęd.