Le roman compte trente et un chapitres. Il est centré sur les sœurs Brangwen, Ursula, institutrice, et Gudrun, artiste, et sur deux hommes : Rupert Birkin, intellectuel déraciné qui ressemble à Lawrence lui-même, et Gerald Crich, héritier d'une famille de propriétaires de mines. Les deux couples s'opposent : l'un cherche un équilibre, l'autre s'abîme dans la domination et la peur. Le récit se déploie dans la société britannique d'avant 1914, puis dans les Alpes, où il se conclut sur la neige. Le roman fait une large place aux discussions et aux méditations de Birkin, qui portent la pensée de l'auteur.
Le roman est controversé dès la publication, en raison de ses contenus sexuels : certains critiques le qualifient d'étude analytique de la perversion sexuelle, alors que Lawrence en défendait l'extrême raffinement. Il a été jugé plus tard comme l'un de ses accomplissements majeurs. Ken Russell en a tiré, en 1969, un film avec Alan Bates, Oliver Reed, Glenda Jackson et Jennie Linden, qui l'a fait connaître à un plus large public.
Femmes amoureuses interroge ce qu'une relation exige de liberté et de renoncement, dans une société qui va basculer dans la guerre industrielle. Lawrence lie la vie intime à la critique d'une société mécanisée, et fait de la scène amoureuse un lieu d'enjeux philosophiques. Plus difficile que Fils et amants, le roman récompense le lecteur patient par une fresque d'une grande richesse.