《长恨歌》可分为四段：
第一段从“汉皇重色思倾国”一句，交代了唐朝祸乱的原因，揭示了故事的悲剧因素。看来很寻常，好像故事原就应该从这里写起，不需要作者花什么心思似的，事实上这七个字含量极大，是全篇纲领，它既揭示了故事的悲剧因素，又唤起和统领着全诗。后面之事皆由此而来。之后诗歌逐步展开，层层叙述。
第二段从“渔阳鼙鼓动地来”至“回看血泪相和流”，写安史之乱，玄宗逃难，被迫赐死贵妃，写出了“长恨”的内因，是悲剧故事的基础。诗人有意将因玄宗荒淫误国所造成的安史之乱进行了淡化处理，对二人的生离死别则着意形容，读者受到的是悲剧气氛的感染而不是历史的理性批判。
第三段从“黄埃散漫风萧索”至“魂魄不曾来人梦”，描述了杨贵妃死后，唐玄宗在蜀中的寂寞悲伤还都路上的追怀忆旧，行宫见月，夜雨闻铃，是一片“伤心色”和“断肠声”。长安收复以后回朝时，重过马嵬，“不见玉颜空死处”。回宫后，池苑依旧，物是人非，缠绵悱恻的相思之情，使人觉得荡气回肠。
第四段从“临邛道士鸿都客”至诗的末尾，写道士帮助唐玄宗寻找杨贵妃。诗人采用的是浪漫主义的手法，忽而上天，忽而人地，“上穷碧落下黄泉，两处茫茫皆不见”。后来，在海上虚无缥缈的仙山上找到了杨贵妃。
