La acción comienza en la corte de Asiria, donde el rey Antíoco aparece dominado por su pasión por Julia, dama de la reina. Su conducta amorosa provoca una escena de celos con la reina, que se siente ultrajada cuando el monarca la desatiende y llega a abofetearla públicamente. Ofendida en su honor, la reina mueve a Roberto, su primo y enamorado, a vengarla matando al rey durante una jornada de caza, aunque después vacila y se arrepiente de haber impulsado ese crimen. Roberto persigue a Antíoco en el monte, lo da por despeñado en un río y vuelve convencido de haber cumplido el encargo, mientras en la corte crecen las sospechas contra él y contra la reina por la desaparición del monarca. En ese mismo marco aparece Altemio, un humilde labrador huido de casa, cuya semejanza extraordinaria con el rey será el punto de partida del enredo principal.
Creyendo que el rey ha muerto y temiendo ser presa por la sospecha popular, la reina descubre casualmente a Altemio y, al advertir que se parece de manera asombrosa a Antíoco, decide utilizarlo para fingir que el rey ha regresado y así deshacer las acusaciones. Con su ayuda, Altemio entra en palacio y ocupa el lugar del monarca, mientras los grandes del reino, e incluso Roberto, quedan confundidos por el parecido. A partir de entonces el falso rey comienza a gobernar y, lejos de limitarse a fingir, transforma por completo la vida política de Asiria: corrige mercedes injustas, favorece a pobres y soldados, reprende al privado Arnesto, obliga a los nobles a tratar mejor a sus vasallos y frena abusos fiscales y eclesiásticos. Paralelamente, la reina intenta mantenerlo sometido a su plan, pero Altemio, favorecido por su nueva posición, se enamora de verdad de ella y llega a declararse, lo que complica la situación; por momentos él mismo finge ser el rey para probarla, y la reina oscila entre el temor a un castigo si Antíoco vive y la vergüenza de entregarse a un villano si no es más que Altemio. Para aclarar la duda, hace venir en secreto a Riseo, padre del labrador, cuya presencia confirma el origen humilde de Altemio, aunque ni siquiera esto elimina del todo la confusión producida por la semejanza y por la fuerza de la ficción palaciega.
El conflicto político se intensifica cuando Altemio, ya afirmado en el trono, actúa con creciente autoridad: manda prender al príncipe por sus amores ilícitos, rompe unas paces humillantes con el Soldán de Egipto, repara viejas injusticias cometidas por Antíoco y se muestra escrupuloso en materias de honra, justicia y religión. Su energía acaba arrastrando a la corte y al reino entero, hasta el punto de movilizar a nobles, pueblo y mujeres cuando se anuncia la guerra contra el enemigo exterior. Frente a la amenaza del Soldán, Altemio sale a campaña junto con el príncipe y logra una victoria decisiva que confirma ante todos su capacidad real de gobierno y de mando. Después del triunfo, la reina lo reconoce ya como esposo, no por nacimiento, sino por la valía que ha demostrado, y la obra orienta su desenlace hacia la consolidación de ese nuevo poder fundado en el mérito. En el cierre se reparte el premio amoroso: la reina queda unida a Altemio y Roberto obtiene a Julia por esposa, mientras el texto conserva cierta ambigüedad sobre el destino último de Antíoco, a quien Roberto creía haber matado, pero presenta con claridad el ascenso del labrador convertido en rey por su semejanza y por sus hechos.