当时，关汉卿在京城太医院当过官，可是他对医术不感兴趣，对编写剧本却特别热心。他把看到的，听到的人民的悲惨遭遇，写进他的剧本里。《感天动地窦娥》（也叫《窦娥冤》），就是他的杰出的代表作品。
《窦娥冤》的主要人物是楚州地方一个贫苦女子窦娥。窦娥从小死了母亲，她父亲窦天章还不起债，又因为上京赶考，缺少盘费，把她卖给孤苦的蔡婆婆家做童养媳。到蔡家没两年，丈夫就害病死了，只剩了窦娥和她婆婆两人相依为命地过日子。 楚州有个流氓叫张驴儿，欺负蔡家婆媳无依无靠，跟他父亲张老儿一起，赖在蔡家，逼迫蔡婆婆嫁给张老儿。蔡婆婆软弱怕事，勉强答应了。张驴儿又胁迫窦娥跟他成亲，窦娥坚决拒绝，还把张驴儿痛骂了一顿。 张驴儿怀恨在心。
过几天，蔡婆婆害病，要窦娥做羊肚汤给她吃。张驴儿偷偷地在汤里下了毒药，想先毒死蔡婆婆，再逼窦娥成亲。窦娥把羊肚汤端给蔡婆婆喝。蔡婆婆接过碗，忽然要呕吐，不想喝，让给张老儿喝了。张老儿中了毒，在地上翻滚了几下，就咽了气。 张驴儿毒死了自己父亲，把杀人的罪名，栽到窦娥身上，告到楚州衙门。 楚州知府桃杌（音：务）是个贪赃枉法的贪官，背地里被张驴儿用钱买通了，把窦娥抓到公堂讯问，逼她招认是她下的毒。窦娥受尽了百般拷打，痛得死去活来，还是不肯承认。桃杌知道窦娥待她婆婆很孝顺，就当着窦娥的面要拷打蔡婆婆。窦娥想到婆婆年纪老， 受不起这个酷刑，只好含冤招了供。贪官桃杌把窦娥屈打成招，定了死罪，把她押到刑场去处死。窦娥眼看没有申冤的地方，她满腔悲愤地咒骂天地：“地也，你不分好歹何为地？天也，你错勘贤愚枉为天！”
在临刑的时候，她又向天发出三桩誓愿：
一、要刀过头落，一腔热血全溅在白练上；
二、要天降大雪，遮盖她的尸体；
三、要让楚州大旱三年。
窦娥的誓愿居然感动了天地。那时候，正是六月大伏天气，窦娥被杀之后，一霎时天昏地暗，大雪纷飞；接下来，楚州地方大旱了三年。
后来，窦娥的父亲窦天章在京城做官，窦娥的冤案得到平反昭雪，杀人凶手张驴儿被处死刑，贪官桃杌也得到应有的惩罚。
千百年来，「窦娥冤」这出戏一直受到人们的喜爱和赞赏，关汉卿也成为人民称颂的戏剧家。 后来流传至今，当人们不相信天有天理时，认为「六月雪」也不过是个编造的故事而已，可是在现实中，不少朝代都再现过六月飞雪显奇冤的史实。