خسرو و شیرین دومین منظومه از خمسه نظامی است و حدود ۶۵۰۰ بیت دارد. نظامی هدف خود را از سرودن این منظومه، بیان عفت و پاکدامنی در عشق دانسته و در کل این داستان سعی دارد این مفهوم را به اثبات برساند. نظامی باتوجه به مستندات تاریخی، روایت‌های شفاهی و تخیل خویش داستانی تازه از روایت خسرو و شیرین پدید آورده است. داستان خسرو پرویز و عشق او به شیرین در شاهنامه نیز موجود است که تفاوت‌هایی با روایت نظامی دارد.

خسرو پرویز پادشاه ایران است که پس از مرگ پدرش بر تخت شاهی می‌نشیند و شیرین هم گفته شده شاهزاده ارمنی است؛ البته درباره هویت شیرین اختلاف نظر وجود دارد، بعضی‌ها گویند ارمنی است اما برخی او را یونانی می‌دانند اما باتوجه به اسمش ایرانی به نظر می‌رسد. صرف نظر از هویت شیرین در تمامی منابعی که از او نام برده شده، او را زیبا، یگانه و عاقل دانسته‌اند. همچنین او را زنی عفیف و پاکدامن نشان داده‌اند که در عشق خود پایدار است. این منظومه مورد توجه بسیاری از شاعران پس از نظامی قرار گرفته و نظیره‌های زیادی برای آن ترتیب داده شده اما هیچکدام به زیبایی داستان نظامی نمی‌رسد؛ اولین و مهمترین نظیره این منظومه، داستان خسرو و شیرین از امیر خسرو دهلوی است.

هرمز پادشاهی عادل بوده و هیچ فرزندی نداشته؛ با نذر و نیاز صاحب پسری می‌شود. پسری زیبا و خوش‌اندام که به سرعت آداب خردمندی و هنرمندی را یاد می‌گیرد. او ندیمی به نام شاپور داشته که نقاش ماهری بوده. شاپور تصویری از شیرین را به خسرو نشان می‌دهد و او را برای شاهزاده توصیف می‌کند. خسرو با شنیدن این توصیفات عاشق شیرین می‌شود؛ بنابراین او به شاپور دستور می‌دهد که به ارمنستان برود و شیرین را با خود به ایران آورد. شاپور به ارمنستان می‌رود؛ او شیرین را به همراه دوستانش می‌بیند که درحال گردش هستند. شاپور عکس خسرو را بر درختی آویزان می‌کند و شیرین متوجه این عکس می‌شود، بنابراین از دوستانش می‌خواهد که آن عکس را برای او بیاورند. آنها از ترس اینکه مبادا شیرین عاشق خسرو شود، عکس را پاره می‌کنند و کار خود را با دروغ توجیه می‌کنند. بار دیگر شیرین شخصا عکس را از روی درخت برمی‌دارد و با دیدن آن شیفته تصویر روی عکس می‌شود و سپس از شاپور می‌خواهد که صاحب عکس را معرفی کند؛ شاپور نیز از خسرو برای او می‌گوید و از او می‌خواهد که از ارمنستان فرار کند و به سمت ایران برود. شاپور از طرف خسرو به شیرین انگشتر می‌دهد که اگر احیانا در راه با خسرو مواجه شد، آن انگشتر را به خسرو نشان دهد تا همدیگر را بشناسند؛ در غیر این صورت مستقیم به سوی کاخ برود.

شیرین به بهانه گردش بر اسب خویش سوار می‌شود و راه ایران را پیش می‌گیرد. ازآن طرف خسرو پرویز نیز دچار دسیسه دشمنان می‌شود و از ایران به سمت ارمن حرکت می‌کند. هردو مقابل چشمه‌ با یکدیگر روبه‌رو می‌شوند؛ شیرین مشغول شستن صورتش بوده و خسرو نیز پنهانی او را تماشا می‌کرده؛ هردو این احساس را داشتند که فرد مقابلش همانی است دنبالش می‌گردد اما خود را به هم معرفی نمی‌کنند. از آنجا شیرین به کاخ مدائن می‌رود و ندیمان به او می‌گویند که خسرو به سمت ارمن رفته است؛ ازآن طرف خسرو هم به ارمنستان می‌رود و متوجه می‌شود که شیرین برای دیدن او راه ایران را پیش گرفته است. خسرو به شاپور دستور می‌دهد که شیرین را به سمت ارمن برگرداند. دراین زمان هرمز پدر خسرو پرویز از دنیا می‌رود و به او پیام می‌آورند که باید به ایران برگردد و روی تخت شاهی بنشیند؛ بنابراین خسرو راه ایران در پیش می‌گیرد و به کاخ می‌رود و تاج شاهی بر سر می‌گذارد.

خسرو و شیرین با یکدیگر ملاقات می‌کنند؛ مهین بانو که دایه شیرین بوده، به او می‌گوید که از خسرو بخواهد او را به همسری برگزیند، اما خسرو که دچار فتنه بهرام چوبین شده بوده، از خواسته شیرین سربازمی‌زند. خسرو به روم پناه می‌برد و برای اینکه بتواند فتنه بهرام چوبین را خنثی کند، مجبور می‌شود با مریم دختر پادشاه روم ازدواج کند و به کمک قیصر روم فتنه بهرام را خاموش می‌کند اما همچنان در دل خود از عشق شیرین می‌سوخته؛ ازآن طرف شیرین هم از عشق خسرو در رنج بوده. شیر تنها خوراک مورد علاقه شیرین بوده و از آنجا که کاخ او با گله گوسفندان فاصله زیادی داشته به سختی می‌توانستند شیر را برای شیرین بیاورند؛ بنابراین شاپور از دوست هنرمند خود فرهاد می‌خواهد که راهی برای این مشکل پیدا کند. فرهاد در طول یک ماه جویی می‌سازد که از طریق این جوی شیر مستقیم از گله گوسفندان به کاخ شیرین می‌رسیده و او از آن استفاده می‌کرده. شیرین به عنوان پاداش گوشواره‌ای به فرهاد می‌دهد اما فرهاد طالب اینجور چیزها نبود بلکه وی عاشق شیرین شده بوده.

داستان عشق فرهاد به شیرین آشکار می‌شود و به گوش خسرو می‌رسد. ابتدا خسرو سعی می‌کند با پول و جواهر فرهاد را قانع کند اما متوجه می‌شود که به این راحتی از سر راه کنار نمی‌رود. مناظره‌ای با او ترتیب می‌دهد و در این مناظره شکست می‌خورد. بنابراین تصمیم می‌گیرد به وسیله حیله فرهاد را از سر راه بردارد و آن اینگونه است که خبر دروغین مرگ شیرین را به فرهاد برسانند. فرهاد که روز و شب مشغول تراشیدن عکس خسرو و شیرین روی کوه بیستون بوده، وقتی خبر مرگ شیرین را می‌شنود با تیشه بر سر خود می‌کوبد و از کوه پرت می‌شود و می‌میرد و در این هنگام مریم زن خسرو هم می‌میرد. خسرو از شیرین می‌خواهد که با او ازدواج کند اما شیرین دوباره ناز می‌کند؛ خسرو به تلافی این نازها با شکر اصفهانی ازدواج می‌کند.

بعداز مدت‌ها ناز کردن شیرین به اتمام می‌رسد و آنها باهم ازدواج می‌کنند و سالیان سال به خوبی و خوشی زندگی می‌کنند. خسرو از مریم صاحب پسری به نام شیرویه می‌شود، این پسر بسیار بد ذات و بد طینت بوده؛ او عاشق شیرین می‌شود و سرانجام به بالین خسرو و شیرین می‌رود و خسرو را می‌کشد. خسرو هنگام مرگ شیرین را بیدار نمی‌کند و براثر خونریزی شدید جان می‌دهد. شیرین در هنگام دفن خسرو به دخمه می‌رود و با خنجر خود پهلوی خود را می‌دَرَد و همانجا کنار پیکر خسرو جان به جان‌آفرین تسلیم می‌کند.