Konstantin, son till Arkadina (en berömd skådespelerska), har skrivit en pjäs. Den ska spelas utomhus, på hans farbror Sorins gods, med den kvinna Konstantin är kär i, Nina, i huvudrollen. I väntan på att Konstantins pjäs ska börja frågar Medvedenko, den lokala skolläraren, Masha, som han är kär i, varför hon alltid bär svart. Masha, som är kär i Konstantin, sörjer sitt liv. Sorin och Konstantin kommer in och pratar om tråkigheten på landet, och Konstantin berättar om sin längtan efter ”nya former” inom teatern. Han har låtit Jakov och hantverkarna bygga upp en provisorisk teater för honom i trädgården, och Konstantin är förtjust i den. Sorin och Konstantin talar om Konstantins mor, Arkadina, och Konstantin menar att hans mor och han står för helt olika teatertraditioner, och berättar för Sorin att han längtar efter att bli en berömd författare.
Sorin byter ämne och frågar om Arkadinas nya man, Trigorin, som Konstantin verkar likgiltig inför. Trigorin är en berömd författare. Nina anländer och frågar Konstantin om Trigorin. Konstantin bekänner sin kärlek till henne, men hon ger henne inte direkt ett genmäle. Nina säger till Konstantin att hans pjäs mer liknar en recitation än en pjäs – den har inga levande karaktärer eller handling.
Alla karaktärer samlas för att titta på pjäsen, och efter att Arkadina och Konstantin citerat några rader ur Hamlet börjar pjäsen. Nina sitter på en sten, klädd i vitt, och håller en monolog om en apokalyps där alla världens själar slås samman till en enda. Arkadina avbryter pjäsen med komiska kommentarer tills Konstantin tappar humöret, drar ner ridån och stormar iväg. När Sorin skäller ut Arkadina för att hon är okänslig blir även hon arg över att Konstantin har försökt ge henne ”en objektslektion” i skådespeleri och skrivande.
Arkadina börjar minnas gamla tider, då Dorn, den lokala läkaren, var den romantiska ”huvudrollsinnehavaren” vid sjön. Masha går iväg för att hitta Konstantin, och Dorn låter Yakov, en hantverkare, dra upp gardinen. Trigorin säger till Nina, när hon dyker upp, att han inte förstod pjäsen, och Nina går ut för att gå hem. Dorn, som är lämnad ensam, säger att han gillade pjäsen, och han berättar det för Konstantin när han dyker upp igen, vilket rör honom djupt. Skrivandet måste ha tydliga mål, säger Dorn. Masha dyker sedan upp när Konstantin går ut och bekänner Dorn sin kärlek till Konstantin när ridån faller.
Tåget i andra akten går upp på en diskussion, ledd av Arkadina, om huruvida Arkadina eller Masha ser yngre ut. Domen, försäkrar Arkadina, är till hennes egen fördel. Nina kommer in tillsammans med Sorin, eftersom hennes föräldrar har åkt bort några dagar och hon därför är fri att göra vad hon vill. Ett gräl mellan Shamrayev, Sorins godsförvaltare och Mashas far, och Arkadina om vagnshästar leder till att Arkadina stormar ut efter att ha meddelat att hon omedelbart kommer att åka till staden.
Sorin går iväg för att övertala Arkadina att stanna, och Polina, Shamrayevs fru gör romantiska närmanden till Dorn. Hon blir rasande när han ignorerar dem. När Dorn och Polina går därifrån funderar Nina, som är ensam på scenen, på hur märkliga de berömda personerna är – Trigorin och Arkadina. Konstantin kommer in och ger Nina en mås som han har skjutit och som han lägger vid hennes fötter. Hon förstår inte symboliken i den. Trigorin kommer in och gör anteckningar till en berättelse om Masha, och ett samtal mellan Nina och Trigorin uppstår om svårigheterna med att skriva och vara kreativ. Trigorin beskriver skrivandet som en mer eller mindre lustlös besatthet: och Trigorin vet att han inte är i Turgenjevs eller Tolstojs klass.
När han ser Konstantins mås får Trigorin en idé till en berättelse om en man som kommer och helt sysslolöst förstör en ung flicka. Sedan dyker Arkadina upp genom ett fönster och meddelar Trigorin att de ska stanna.
Akt 3 börjar med att Masha berättar sin livshistoria för Trigorin, uppenbarligen i hopp om att han en dag ska göra den till fiktion. Hon har börjat dricka och bestämt sig för att gifta sig med Medvedenko, trots att hon fortfarande är kär i Konstantin. Vi får veta att Konstantin har försökt skjuta sig själv sedan andra akten.
Nina ger Trigorin en medaljong på vilken hon har låtit gravera hans initialer och titeln på hans bok. Efter att hon har gått ut läser Trigorin medaljongen och upptäcker en inskription: ”Dagar och nätter, sidan 121, raderna 11 och 12”. Han går snabbt ut för att hitta ett exemplar av sin bok för att ta reda på vilken rad Nina syftar på. Under tiden har Arkadina och Sorin en diskussion om Konstantin, och Sorin ber Arkadina att ge Konstantin lite pengar. Hon vägrar. Efter att Sorin gått ut kommer Konstantin in och ber Arkadina att ge Sorin lite pengar. Hon vägrar. Arkadina förbinder sedan Konstantins huvud och de minns Konstantins barndom tillsammans. Deras diskussion blir snabbt till ett gräl som lämnar Konstantin i tårar. Arkadina lovar Konstantin att när hon för bort Trigorin kommer Nina att återvända till honom och han kommer att bli lycklig igen. Konstantin går ut.
Trigorin kommer in. Han har upptäckt, även om han inte avslöjar det för Arkadina, den replik Nina hänvisade till – ”Om du någonsin har behov av mitt liv, så kom och ta det”. Trigorin och Arkadina har därefter ett samtal, där hon övertalar honom att stanna hos henne enbart genom smicker. Upprymd över att ha övertalat Trigorin ger sig Arkadinas sällskap iväg till staden, men i sista minuten kommer Trigorin in för att hitta sin käpp. Nina möter honom, de två arrangerar ett möte på ett hotell i Moskva och delar en kyss när ridån faller.
Två år har gått när fjärde akten inleds. Scenen utspelar sig i ett rum i Sorins hus som har blivit Konstantins arbetsrum. Konstantin har nu publicerats som författare och är numera ganska välkänd. Medvedenko och Masha är nu gifta, och Medvedenko åker hem för att ta hand om deras barn. Masha umgås fortfarande, smärtsamt nog, med Konstantin, och hennes mor bäddar en säng i rummet för Sorin som har blivit sjuk. Vi får veta att Nina fick ett barn som dog, blev en medelmåttig skådespelerska och för närvarande är tillbaka i staden, förskjuten av sina föräldrar. Konstantin är nu en publicerad författare, och när Arkadina och Trigorin kommer in har Trigorin med sig en tidning med en artikel av Konstantin. Ett kortbord sätts upp i mitten av rummet, och när alla sätter sig för att spela lotto går Konstantin ut.
Medans han är ute hör vi olika åsikter om hans författarskap – Shamrayev noterar att han får dåliga recensioner, Trigorin säger att han ännu inte har hittat sin egen röst, Dorn säger att han tycker om hans berättelser, och Arkadina avslöjar att hon aldrig har läst någon av dem. Konstantin lämnas ensam kvar i rummet när alla går på middag och levererar en monolog om sin längtan efter nya former. Nina knackar på fönstret och går in, och hon och Konstantin har ett förtvivlat samtal, där hon hävdar att hon är ”måsen” innan hon går ut. Konstantin river sönder sina manuskript och går ut. När alla kommer in igen avslöjar Sjamrajev den uppstoppade mås som Konstantin sköt i andra akten. En smäll hörs utanför scenen och Dorn berättar för alla att en eterflaska har spruckit och går ut för att undersöka saken. När han kommer tillbaka tar han Trigorin till sidan och säger åt honom att få ut Arkadina ur rummet – Konstantin har skjutit sig själv.