КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ
Действие происходит в Нагасаки (Япония) в середине XX века.
ДЕЙСТВИЕ ПЕРВОЕ
Лейтенант американского флота Пинкертон увлекся молоденькой японкой Чио-Чио-сан, прозванной «Баттерфляй» (по-английски – бабочка), и решил жениться на ней. Маклер Горо показывает Пинкертону план дома с садом, снятый для будущих супругов.
Американский консул Шарплес напрасно предостерегает своего друга от опрометчивого шага. Лейтенант не слушает уговоров: «Срывать цветы, где только можно» — такова его жизненная философия.
Чио-Чио-сан горячо любит будущего мужа. Ради него она готова принять христианство и пойти на разрыв со своей семьей. В присутствии императорского комиссара начинается церемония бракосочетания. Ее прерывает гневный голос Бонзы, дяди Чио-Чио-сан, который проклинает племянницу. Оставленная близкими, девушка горько плачет; Пинкертон утешает ее любовью.
ДЕЙСТВИЕ ВТОРОЕ
Прошло три года. Пинкертон уехал вскоре после свадьбы. Чио-Чио-сан страстно ждет его возвращения. Брошенная мужем, покинутая родными, она живет со служанкой Сузуки и маленьким сыном, о существовании которого Пинкертон даже не подозревает. Приходят Горо и Шарплес, получивший от Пинкертона письмо с просьбой сообщить Чио-Чио-сан о том, что тот женился на американке. В это время появляется принц Ямадори, за которого Горо усиленно сватает Чио-Чио-сан. Получив резкий отказ, принц вынужден удалиться.
Шарплес читает письмо Пинкертона. Чио-Чио-сан рада, что муж здоров и скоро должен прибыть в Нагасаки. Шарплес не разделяет ее восторга и советует принять предложение Ямадори. Но вера молодой женщины непоколебима. Чио-Чио-сан приводит своего сына.
Шарплес потрясен. Уходя, он обещает сообщить об этом Пинкертону.
Слышится пушечный выстрел — в порт заходит американский корабль «Авраам Линкольн», на котором служит Пинкертон. В радостном волнении Чио-Чио-сан ожидает мужа.
Прошла ночь, но напрасно Чио-Чио-сан ждала. Усталая, она уходит внутрь дома.
Появляется Пинкертон в сопровождении Шарплеса. Вместе с ними незнакомая дама, это жена Пинкертона – Кэт. Пинкертон приехал, чтобы забрать своего сына. Потрясенная до глубины души, Чио-Чио-сан выслушивает волю отца ребенка. Она согласна отдать мальчика, но не может пережить крушения всех своих надежд. Нежно простившись с сыном, Чио-Чио-сан убивает себя ударом кинжала.