故事的核心情节围绕伯乐的儿子展开。他自幼听闻父亲的盛名，渴望继承相马的技艺，于是捧着《相马经》仔细研读。书中描述千里马的特征为“隆颡蛈日，蹄如累麴”，意为“高高的额头，像太阳一样明亮的眼睛；马蹄像叠起来的酒药饼子”。少年牢记这些描述，便带着书出门寻找千里马。
他在野外四处奔波，却始终未见书中描述的马匹。一日，他看到路边一只癞蛤蟆，忽然眼前一亮：这只癞蛤蟆“额头高高隆起，眼睛又大又亮，蹄子……虽然和酒药饼子不太一样，但形状也差不多”。少年大喜过望，抱着癞蛤蟆跑回家，兴奋地对父亲说：“我找到一匹千里马！只是蹄子稍微不像，其他都一模一样！”伯乐看着儿子手中的癞蛤蟆，哭笑不得，只得感叹：“你找到的这匹‘马’，可惜太喜欢跳了，不能用来拉车啊！”
这则故事通过伯乐之子机械照搬书本知识、脱离实际的行为，讽刺了教条主义和本本主义的荒谬。它告诉人们，学习知识若只停留在表面，不懂得灵活运用和结合实际，就会闹出“按图索骥”的笑话。
按图索骥的主人公是孙阳的儿子，他的经历成为后世警示世人“理论需联系实际”的经典范例。这个故事也让“按图索骥”成为成语，用来比喻办事机械、不知变通的行为。