לאחר מתן תורה עלה משה להר סיני והבטיח לבני ישראל לשוב אחרי ארבעים יום. היום הארבעים הגיע ובני ישראל הפכו דואגים ועצבניים. במשך היעדרויותיו הארוכות של משה, האספסוף המצרי שליווה את בני ישראל מאז יציאתם ממצרים הפיץ את השמועה שמשה לא ישוב לעולם וכי מוטב להם לבחור מנהיג אחר שיתווך בינם לבין אלוקים. בני ישראל לא הבינו שמשה התכוון לשוב רק לאחר ארבעיום יום. לכן, כאשר הגיע יום ט"ז בתמוז, שהיה היום הארבעים מאז ההתגלות על הר סיני, ומשה לא שב, הם התנפלו על אהרון ועל חור, בנה של מרים, שנטל לידיו את ההנהגה הזמנית על המחנה היהודי, ודרשו ליצור פסל שימלא את מקומו של משה.
לשווא ניסה חור להניא את קבוצת מנהיגי הכנופיה הנלהבים מתוכניתם. סירובו לבצע את התוכנית עורר את זעמם במידה כזאת, שהם הרגו אותו. כעת ראה אהרון שהסיכוי לעצור בעדם הוא קטן מאוד. לכל היותר יסבול הוא – אהרון עצמו – גורל דומה, ותוצאת העניין תהיה שבני ישראל יחטאו בפשע בל-יימחה של רצח הכוהן הגדול. אהרון מנסה להרוויח זמן
אהרון ידע שמשה ישוב בבוקר המחרת. לכן הוא החליט להרוויח זמן. הוא ביקש מכולם להביא לו את תכשיטיהם ואת תכשיטי נשותיהם כדי לעשות להם פסל. כך, הוא חשב לעצמו, הוא ידחה את כל העניין, מאחר שהוא ציפה שבני העם יסרבו להיפרד מתכשיטיהם היקרים. אך בניגוד לציפיותיו, האספסוף מסר לו בהתלהבות את הזהב שלהם (אף כי הנשים סירבו להיות חלק מן העניין). לאהרון לא נותרה ברירה כי אם לקחת את ערימת טבעות הזהב, השרשראות והצמידים שנערמו לפניו ולהשליכם לסיר ההיתוך. המכשפים שהיו בין האספסוף המצרי השתמשו בשמות כישוף כדי לגרום לזהב להפוך לעגל.
כאשר בני ישראל ראו את עגל הזהב הם רצו לסגוד לו. אולם אהרון עשה מאמץ נואש נוסף כדי לדחות את הסגידה לאליל. הוא אמר לבני העם שביום המחרת הוא יבנה מזבח ויכריז על יום חג מיוחד.
בינתיים הודיע אלוקים למשה שהיה עוד בהר על החטא שחטאו היהודים ועל העונש החמור שמצפה להם. הם ימותו, ואילו עם חדש שיקום מצאצאיו של משה ימלא את מקומם כעם הנבחר.
משה היה במצוקה גדולה. במילים נוגעות ללב הוא התפלל והתחנן בפני אלוקים לחוס על העם היהודי. משה העלה את זכר בריתו של האלוקים עם אברהם, יצחק ויעקב ולמענם התחנן לאלוקים שייתן להם סליחה ומחילה. לבסוף נעתר אלוקים והבטיח לחוס על בני ישראל.
משקיבל את הבטחת אלוקים למחול לבני עמו, משה ירד מהר סיני. בדיוק ארבעים יום חלפו מאז שעלה על ההר. הוא נשא בידיו את לוחות הברית, שאלוקים עצמו חרת עליהן את עשרת הדיברות. למרגלות ההר המתין לו תלמידו יהושע ויחדיו הם הלכו לעבר מחנה ישראל.
כשהתקרבו אל המחנה הגיעו לאוזניהם קולות שמחה וצהלה. כעבור זמן קצר ראה משה את אשר התרחש. בייאושו הוא השליך את לוחות הברית והם נשברו לרסיסים. עם המסוגל לסגוד לעגל זהב זמן כה קצר אחרי שעמד לפני אלוקים ושמע את קולו האומר "לא תעשה לך פסל וכל תמונה", לא ראוי לאוצר הזה – כך חשב משה. לאחר מכן הוא לקח את עגל הזהב, טחן אותו עד דק, זרה אותו על פני המים והשקה במים האלה את בני ישראל. בכך הוא הראה להם את ריקנותו של הפסל שלהם ואת האיוולת שבמעשה שעשו.
לאחר שהתמקם בשער המחנה, אמר משה: "מי לה' אלי", כלומר, מי שעומד לצדו של אלוקים, שיבוא אלי! כל שבט לוי התאסף סביבו ומשה הורה להם להרוג את כל מי שחטא בסגידה לעגל הזהב, ללא הבדל מעמד או קירבת משפחה. באותו יום, שהיה י"ז בתמוז, נהרגו שלושה אלפים מבני ישראל כעונש על החטא שחטאו בכך שסגדו לאלוקים זרים. כפרה
ביום המחרת אמר שוב משה לבני עמו כי הם חטאו חטא גדול נגד האלוקים וכי הוא הולך כעת להתפלל לכפרתם. משה עלה להר סיני והתפלל לאלוקים במשך ארבעים יום וארבעים לילה, בעוד בני עמו מבכים את מתיהם ומכפרים על חטאם.
לאחר שמשה ירד מהר סיני, אלוקים אמר לו לחרות זוג לוחות חדש, דומה לזה שקיבל בפעם הראשונה. לאחר מכן הוא יצטרך לעלות בפעם השלישית על הר סיני כשבידיו לוחות האבן, ואלוקים יחרות עליהן את עשרת הדיברות כפי שעשה בפעם הראשונה.
ביום א' באלול עלה משה להר סיני ושהה במחיצת אלוקים בפעם השלישית למשך ארבעים יום וארבעים לילה, כשהוא נמנע ממזון ומשינה. אלוקים חרת את עשרת הדיברות על לוחות הברית ואמר למשה שהוא סולח לבני ישראל.
משה עמד על הר סיני כשהוא מחזיק את לוחות הברית בידיו ואלוקים הורה לו כיצד צריכים בני ישראל לכפר על חטאיהם דרך חזרה בתשובה ותפילה. אלוקים הכריז על "שלוש עשרה מידות" שבני ישראל יצטרכו לדקלם בימי הכפרה שלהם: "ה' ה' א-ל רחום וחנון ארך אפים ורב חסד ואמת, נוצר חסד לאלפים נושא עוון ופשע וחטאה ונקה לא ינקה, פוקד עוון אבות על בנים ועל בני בנים ועל שילשים ועל רבעים" (שמות לד, ו-ז).
משה השתחווה בפני אלוקים ואמר: "אם נא מצאתי חן בעיניך אד-ני, ילך נא אד-ני בקרבנו כי עם קשה עורף הוא וסלחת לעווננו ולחטאתנו ונחלתנו" (שם, פסוק ט).
בתשובה לכך השיב אלוקים למשה: "הנה אנוכי כורת ברית נגד כל עמך אעשה נפלאות אשר לא נבראו בכל הארץ ובכל הגויים וראה כל העם אשר אתה בקרבו את מעשה ה' כי נורא הוא אשר אני עושה עמך" (שם, פסוק י).
ביום העשירי בחודש תשרי – ביום כיפור – משה חזר למחנה ישראל כשלוחות הברית בידיו. פניו של משה קרנו באור שמימי שהפחיד את אהרון ואת שאר בני ישראל. כשמשה קרב אליהם הם נסוגו ביראה. כשמשה הבין את המתרחש, הוא כיסה את פניו בצעיף – "וייתן על פניו מסווה" (שמות לד, לג) ומיד החל ללמד את בני ישראל את כל תוכן התורה שאלוקים נתן לו על הר סיני.
