L'histoire de l'arche de Noé, d'après les chapitres 6 à 9 du livre de la Genèse, commence lorsque Dieu observe la méchanceté et la perversité des hommes, et décide de faire tomber un déluge  sur la terre pour y détruire toute vie, « depuis l'homme, jusqu'aux animaux, aux insectes et aux oiseaux du ciel ». Un homme, Noé, trouve toutefois grâce aux yeux de Dieu, car il apparaît « juste, intègre parmi ses contemporains et il marchait avec Dieu ». Il est choisi, dans ces conditions, pour survivre et perpétuer sa lignée.
Pour cette raison Dieu dit à Noé de construire une arche selon des caractéristiques très précises.
Elle devait correspondre à une grande barge sans mât, d'environ 137 mètres de long, 26 mètres de large et 16 mètres de haut.
Dieu dit à Noé de stocker des vivres dans l'embarcation, puis d'emmener avec lui sa femme, ses fils Sem, Cham et Japhet ainsi que les épouses de ces derniers, sans oublier des spécimens de toutes les espèces animales existantes.

Une fois l'arche terminée, Noé monta à bord avec toute sa famille et les animaux, et « ce jour-là jaillirent toutes les sources du grand abîme et les écluses du ciel s'ouvrirent ». La pluie tomba ensuite sans discontinuer sur la terre pendant quarante jours et quarante nuits. Les eaux finirent par couvrir même les plus hautes montagnes, qu'elles dépassèrent de plus de quinze coudées. Toutes les créatures vivantes s'éteignirent, et seuls Noé et les siens purent survivre.

Finalement, au bout d'environ 220 jours de navigation, l'arche vint s'échouer sur les monts d'Ararat, et les eaux refluèrent encore quarante autres journées avant qu'apparaissent les sommets des montagnes.

Après être sorti de l'arche, Noé fit de nombreux sacrifices à Dieu sur un autel qu'il édifia pour l'occasion. Satisfait de ce comportement, Dieu promit de ne plus jamais maudire la terre à cause de l'homme, et à ne plus jamais détruire toute vie de cette manière. En signe de cette promesse, Dieu mit un arc-en-ciel dans les nuages et déclara que « lorsque j'assemblerai les nuées sur la terre et que l'arc apparaîtra dans la nuée, je me souviendrai de l'alliance qu'il y a entre moi et vous et tous les êtres vivants ».