Schemat budowy utworu opiera się na wspomnieniu narratora-obserwatora, który przegląda zgromadzone przez siebie drobiazgi. Jednym z nich jest tytułowa kamizelka. Narrator kupił tę ostatnią pamiątkę po zmarłym kanceliście od handlującego starzyzną Żyda.
Nabył ją za wygórowaną cenę, ale, jak sam stwierdza, dałby nawet i więcej, gdyby umiano się targować. Przedmiot ten budzi w nim smutek. Kamizelka przywołuje losy młodego małżeństwa – skromnego urzędnika i nauczycielki. Para ta zamieszkała niedaleko niego. Choć ludzie ci żyli ubogo i ciężko pracowali, byli szczęśliwi, gdyż kochali się nawzajem i mieli w sobie oparcie. Ich szczęście przerwała choroba małżonka. Osłabiła go do tego stopnia, że nie mógł pracować. W takiej sytuacji żona udzielała więcej lekcji, a po godzinach szyła. Pewnego dnia dowiedziała się od lekarza, że stan zdrowia jej męża jest bardzo ciężki i nie rokuje poprawy. Swoim spokojem i łagodnością utwierdziła jednak chorego w przekonaniu, że wkrótce wyzdrowieje. Po pewnym czasie mąż przyglądając się swojej kamizelce zauważył, że ta część garderoby leży na nim luźniej niż zwykle.
Uznał to za dowód postępu choroby. O swoich rozterkach powiedział żonie. Chcąc jednak uśpić jej czujność, w tajemnicy ściągał pasek kamizelki, by sprawiała wrażenie bardziej dopasowanej. Po jakimś czasie okazało się, że ubranie to rzeczywiście jest na niego zbyt ciasne. Mąż, stwierdziwszy, że odtąd naprawdę przybiera na wadze, wyznał żonie prawdę. Wkrótce po tym zmarł, a ona sprzedała wszystkie rzeczy z mieszkania i wyprowadziła się. Na zakończenie opowieści narrator wyjaśnia czytelnikowi, dlaczego sprawa przybrała taki obrót: otóż liczne ślady przeróbek dowodzą, że kamizelkę zwężał nie tylko mąż, lecz również żona, która pragnęła, by chory uwierzył, że może wyzdrowieć. Choć finał losów małżonka jest tragiczny, refleksje narratora przynoszą wiarę w siłę miłości i optymistyczne spojrzenie na nadchodzącą przyszłość: „Czy znowu zejdą się kiedy oboje, ażeby powiedzieć sobie cały sekret o kamizelce?…” – myślałem patrząc na niebo. Nieba prawie już nie było nad ziemią. Padał tylko śnieg taki gęsty i zimny, że nawet w grobach marzły ludzkie popioły. Któż jednak powie, że za tymi chmurami nie ma słońca?… Narrator wykorzystuje tu symbolikę chmur i wiecznie świecącego nad nimi słońca. Tragedia sąsiadów okazuje się mieć oczyszczającą moc.