在清朝乾隆年间，一年春天，郑板桥被派到山东范县担任知县。刚到任的第一天，就听到有人击鼓鸣冤。郑板桥赶忙坐到公案前，吩咐师爷把击鼓之人带进大堂。
只见一位六十来岁的农村老妇走进大堂，眼中含泪，递上一张状纸哭诉道：“早就听闻大人为官清正廉洁，求大人为我女儿伸冤呐！我女儿名叫李婉娘，为人善良，心地实在。平日里相夫教子，堪称典范，还勤俭持家，在周围十里八村都传扬着她的美名。我女婿叫张二虎，是个在外经商的，家里家外大事小事都靠他一人承担。可谁能想到，去年女婿突然去世，我女儿竟背上了谋夫的冤屈罪名。过不了几天就要被问斩了，这可是天大的冤枉，求大人为她洗清冤屈啊……”
郑板桥看完诉状，问道：“李婉娘是你女儿？你家住哪里，姓什么叫什么？”老妇回答：“回大人，李婉娘正是小女，我姓孙，家住在赵家庄，大家都叫我张孙氏。”
原来，李婉娘的丈夫张二虎，从小母亲就去世了，由父亲张老三拉扯长大。张老三是个兽医，行医的时候结识了李婉娘的父亲。张、李两家虽然相距大概十里地，但张二虎和李婉娘小时候在同一个私塾念书，两人青梅竹马，感情深厚。
张二虎和李婉娘结婚后，夫妻二人相互配合，感情和睦，相敬如宾。特别是李婉娘给张家生了个大胖小子后，全家更是欢喜，一家人相处得十分融洽，周围的人都羡慕张二虎娶了个贤惠善良的好媳妇。张二虎常年在外经商，张老三每天走村串户给牲畜看病，傍晚才回家，家里大大小小的事儿全靠李婉娘一人操持。邻居有个叫赵四福的男人，经常帮李婉娘干些重活，也不计较报酬。李婉娘很感激赵四福，常常给他做些针线活作为报答。赵四福和张老三是同宗同族，虽然年龄和张二虎差不多，但论辈分，张二虎得喊他四叔。赵四福妻子去世后一直单身，把张二虎当作亲侄子看待，张二虎也把赵四福当成亲叔叔，两家关系格外亲近。
张二虎家平常就只有公公、儿媳和孩子三人。公公张老三长期单身，又有喜欢沾花惹草的坏毛病，日子久了，竟然对儿媳李婉娘产生了非分之想。聪明的李婉娘想尽办法躲避公公的骚扰，每天都提心吊胆的。但时间一长，终究防不胜防。一天深夜，张老三偷看李婉娘洗澡后，色心大起，冲进房间抱住了熟睡的儿媳。李婉娘从梦中惊醒，立刻明白是怎么回事，灵机一动，假装糊涂大喊：“捉贼啊！”这喊声划破了宁静的夜空，赵四福听到“捉贼”声，赶忙回应：“该死的贼，看你往哪儿跑！”拿起家伙就追了出来。张老三见事情不妙，又气又急，翻墙逃走了。
张老三恼羞成怒，怀疑李婉娘和赵四福有不正当关系，于是处处监视他们的一举一动，还常常对李婉娘恶语相向，肆意欺负。李婉娘实在忍无可忍，本想把这件事告诉丈夫，可仔细想想又觉得不妥，毕竟对方是自己的公公。家丑不可外扬，李婉娘只好悄悄把这事告诉了母亲孙老太太。孙老太太听了非常气愤，要去找张老三算账，被李婉娘拦住了，让母亲先忍耐一下。
去年夏末的一天，张二虎突然从外面回到家，李婉娘满心欢喜，赶忙准备饭菜为丈夫接风。孙老太太得知女婿回来，高兴极了，特意从集市上买了一只大公鸡送到张家。李婉娘把鸡杀了，炖了满满一大钵，就想让张二虎吃个痛快。
张老三想从这顿饭里找出李婉娘和赵四福的可疑之处，于是假惺惺地把赵四福叫来，一起同桌吃饭，还让李婉娘的母亲孙老太太和外孙坐上席。吃饭的时候，李婉娘心疼丈夫，只顾给张二虎夹菜，先把鸡头夹给了他。张二虎接过鸡头，想到赵四福经常帮家里忙，心里过意不去，就把鸡头放到赵四福碗里。赵四福不肯接受，又推回给张二虎。张二虎没办法，就把鸡头推给岳母孙老太太。孙老太太心地善良，又把鸡头推给张老三：“还是亲家公你吃吧！”张老三眼珠一转，为了讨好儿媳，又把鸡头转给李婉娘。李婉娘推辞不过，还是把鸡头放回钵里。张二虎又夹起鸡头说：“两位长辈都不愿意吃，那还是让四叔吃吧。”说着就往赵四福碗里送。赵四福伸手挡住说：“我看大家都别推让了，二虎你吃了吧。”李婉娘也赶忙说：“相公，既然大家都心疼你，你就吃了吧。”张二虎实在推辞不掉，就和儿子分着吃了鸡头。
当天晚上，张二虎和李婉娘躺下还不到半个时辰，张二虎就觉得肚子剧痛难忍，紧接着睡在隔壁的儿子也“哎哟哎哟”叫了起来。李婉娘赶紧起床点灯一看，只见张二虎和儿子脸色乌黑，口吐白沫。李婉娘吓得魂飞魄散，急忙呼喊公公。可巧的是，张老三趁着酒劲去找相好的女人幽会去了。李婉娘着急又没办法，只好叫赵四福帮忙去请医生。可医生还没请到，张二虎和儿子就断了气。
张二虎和孙子突然暴死，张老三又悲痛又愤恨，一口咬定是赵四福和李婉娘勾搭成奸，在鸡肉里下毒，谋害亲夫，想要夺妻。于是，他一纸诉状把两人告到了县衙。
当时的县官叫王强，暗中收了张老三的银子，连夜派人把赵四福和李婉娘抓了起来。根本不容两人辩解，直接认定谋夫夺妻的案子成立。赵四福和李婉娘再三苦苦诉说冤情，王强却根本不听，执意要屈打成招。可赵四福和李婉娘宁死也不承认，王强就命令衙役把两人打得昏死过去，强行按了他们的手印，关进死牢，还定在年前问斩。
就在这个时候，郑板桥接任了知县。李婉娘的母亲孙老太太听说郑板桥是个大清官，就抱着一线希望，来为女儿和赵四福鸣冤。
郑板桥早就知道王强的劣迹，决心重新审理这个案子。第二天，他仔细查阅案卷，果然发现漏洞百出。之后又去走访赵四福的左邻右舍，村民们都说赵四福和李婉娘绝对没有通奸的事，反而都说张老三有乱伦的想法。郑板桥反复思考：当时同桌吃饭的有六个人，大家都吃了鸡肉、喝了鸡汤，为什么只有张二虎和孩子中毒呢？这么看来，公鸡头很可能就是罪魁祸首。但他又想，难道一只鸡只有鸡头有毒吗？郑板桥一时陷入了困惑。
一连好几天，郑板桥都在调查和这个案子有关的人和事。一天，他来到城郊的一个小村子，看到一胖一瘦两个妇女在吵架。胖女人骂瘦女人是陈年公鸡头，瘦女人气得暴跳如雷，要和她拼命。郑板桥赶忙上前把两人拉开，问瘦女人为什么这么骂。瘦女人告诉他，公鸡是蝎子和蜈蚣的克星，它的头部含有剧毒，所以养了十年的公鸡，鸡头是不能吃的，那毒性比什么毒药都厉害。
郑板桥听后恍然大悟，立刻赶回县衙，让衙役到村里买一只养了十年以上的公鸡，杀掉后煮鸡头喂狗。狗吃了鸡头，不到两个时辰就死了。
郑板桥重新审理这个案子，再次收集证据。他先找到孙老太太家，问她公鸡是从哪里来的。在孙老太太的带领下，郑板桥找到了卖公鸡的人，一问才知道，这鸡确实养了十年。接着又传原告张老三上堂，问他有什么证据证明两人有罪，张老三哑口无言，答不上来。郑板桥当即宣布李婉娘和赵四福无罪释放，而对蓄意诬陷他人的张老三，判处五年徒刑。