Nibelungenlied kertoo aikaisempaan suulliseen perinteeseen perustuen Wormsin burgundilaisen hovin traagisista seikkailuista. Runon tärkeimmät historialliset hahmot ovat itse asiassa 5. vuosisadan burgundialaisia, mutta suuri osa runosta perustuu esihistorialliseen saksalaiseen mytologiaan ja kansanperinteeseen, ja lopullisessa muodossaan näkyy hovikirjallisuuden ja ranskalaisen romanssin vaikutus. Runo on merkittävä paitsi jännittävän tarinansa ja värikkäiden hahmojensa lisäksi myös metrinen ja kielellisen hienostuneisuuden vuoksi.
Nibelungenlied on jaettu 39 osaan, jotka tunnetaan nimellä "seikkailu", joista jokainen on sävelletty säkeistöihin, jotka koostuvat neljästä pitkästä rivistä vaihtelevin cesurain ja riimein. Noin 2 400 näistä säkeistä muodostaa valtavan teoksen. Runo alkaa Alankomaiden (nykyään Alamaan) kuninkaan Siegmundin pojan Siegfriedin Wormsiin saapumisella. Siegfried, prinssi, jolla on jalo luonne ja valtava fyysinen voima, kosistelee ja voittaa Burgundin prinsessa Kriemhildin käden. Gunther, Burgundin kuningas, Siegfriedin lanko, haluaa mennä naimisiin Islannin neitsytkuningatar Brünnhilden kanssa. Siegfried on kosinut Brünnhilden Guntherille juonen avulla, ja hän menee nyt Islantiin Guntherin ja hänen miestensä kanssa auttamaan häissä. Brünnhilde ei aluksi suostu Guntherin vaatimuksiin, mutta Siegfried käyttää jälleen kerran yliluonnollisia voimiaan alistaakseen hänet ja pakottaakseen hänet alistumaan.
Palattuaan Wormsiin Siegfried riitelee Kriemhildin kanssa, joka paljastaa temppunsa salaisuuden Brünnhilden kosistelemisessa. Brünnhilden haavoittunut ylpeys yllyttää hänet suunnittelemaan Siegfriedin murhaa ja hakemaan apuun Hagen von Tronjen, Guntherin uskollisimman vasallin. Sitten Hagen houkuttelee Siegfriedin Odenwaldin metsään, missä Hagen puukottelee hänet petollisesti kuoliaaksi. Siegfriedin ruumis viedään takaisin Wormsiin ja näytetään Kriemhildille. Kriemhild vannoo kostoa. Toisen aviomiehensä Etzelin (Hunni Attila), hunnien kuninkaan, avulla hän kutsuu burgundialaiset hoviinsa pitoon, jossa hän kostaa Siegfriedin kuoleman määräämällä burgundilaisten vieraiden verilöylyn. Hagen ja Gunther tapetaan, ja Dietrich von Bernin taloudenhoitaja Hildebrand surmaa hänet itse. Runon loppuosa kertoo, kuinka Dietrich vie Nibelungien säilyneet aarteet takaisin Wormsiin, missä ne haudataan Siegfriedin ruumiin viereen.
Runon maine kasvoi nopeasti 1200- ja 1300-luvuilla, ja ainakin 35 käsikirjoitusta siitä on edelleen olemassa. Nämä käsikirjoitukset vaihtelevat huomattavasti, mutta ne ovat peräisin yhteisestä lähteestä, joka on ajoitettu suunnilleen vuoteen 1200. Runo painettiin ensimmäisen kerran vuonna 1472. Richard Wagnerin neljä runoon perustuvaa oopperaa – Das Rheingold, Die Walküre, Siegfried ja Götterdämmerung ( 1848–1874) – tunnetaan yleisesti "Nibelungien renkaana".