La obra comienza en Roma con un conflicto familiar y político entre Faustino y su hijo Cesáreo. El padre reprende al joven por su soberbia, su ambición y su desprecio de la humildad, mientras Cesáreo aspira al poder temporal y se muestra ingrato hacia quien le ha dado la vida. En paralelo, la acción se desplaza al ámbito de la Iglesia primitiva: san Pedro y san Pablo, perseguidos bajo Nerón, aceptan el martirio como servicio supremo a Dios, y Clemente aparece como discípulo fiel, ligado a ambos apóstoles. El texto conserva de manera deturpada la sucesión de estos episodios, pero se distingue con claridad la condena de Pedro a la crucifixión y de Pablo a la decapitación, así como la transferencia de autoridad espiritual a Clemente, que queda encargado de continuar el gobierno de la Iglesia tras la muerte de sus maestros. Al mismo tiempo, en la esfera imperial, se produce la caída de Nerón y el ascenso de un nuevo orden político; Faustino y su linaje quedan relacionados con estos cambios, de modo que la oposición entre ambición mundana y obediencia espiritual estructura desde el principio el argumento.
La segunda gran línea de la acción se desarrolla en el mar y en la llamada isla de la sed, espacio extremo de prueba y castigo. Faustino, su esposa Marina y sus hijos quedan separados por viajes, naufragios, destierros y decisiones imperiales; el pasaje conservado no permite precisar todos los enlaces con total seguridad, pero sí muestra que la familia termina dispersa y sometida a peligros sucesivos. Cesáreo, apartado del poder y convertido en general por mar bajo el nuevo emperador, llega a aquella isla, donde la falta de agua condena a los cristianos allí abandonados. Clemente, ya investido como pastor, es llevado también a ese lugar y confía en la providencia divina pese a la amenaza de morir de sed. En la isla se reúnen Faustino y varios de sus hijos en condiciones miserables; la necesidad alcanza tal extremo que el padre, movido por una compasión heroica, se abre las venas para darles de beber con su propia sangre. Este acto provoca la indignación y, a la vez, la conmoción de Cesáreo, cuya dureza no desaparece de inmediato. Poco después, por intervención sobrenatural de san Pedro o por auxilio divino asociado a su memoria, brota agua de una peña y se alivia la sed de los presentes. Allí mismo Cesáreo, vencido por el ejemplo de Clemente y por los prodigios que presencia, abandona su resistencia y pide el bautismo, integrándose espiritualmente en la comunidad que antes perseguía.
La parte final reúne martirio, reconocimiento familiar y restauración. Marina, que había vivido apartada y desterrada, reaparece y reconoce a Faustino y a varios de sus hijos tras una larga separación, pero el reencuentro queda ensombrecido por una nueva violencia. Fuerzas armadas llegadas a la isla, bajo mandato imperial y en medio de una persecución indiscriminada, hieren mortalmente a los niños Félix y Lucio; sus muertes provocan una escena de intenso dolor para sus padres. Clemente, por su parte, es condenado a morir arrojado al mar con un ancla al cuello, pero su muerte se convierte en triunfo sagrado: el mar se retira o deja visible de manera maravillosa una capilla o sepultura en que su cuerpo queda honrado, signo de santidad y de permanencia espiritual. Cesáreo, ya transformado, muere también como confesor de la fe, y su antigua soberbia queda sustituida por humildad y obediencia. Tras estos sucesos, los supervivientes reconocen la santidad de Clemente y de los mártires, deciden fundar o poblar una ciudad nueva en aquel lugar y la vinculan nominalmente a Clemente y a Cesáreo. Así, la obra concluye uniendo tragedia familiar, exaltación martirial y esperanza de continuidad cristiana en el mismo espacio que antes había sido tierra de castigo y desolación.