Trama

Atto I

Siamo all'inizio del XX secolo a Nagasaki. Benjamin Franklin Pinkerton (tenore), giovane ufficiale della marina degli Stati Uniti, sbarcato in Giappone si unisce in matrimonio con una ragazza quindicenne di nome Cio Cio-san (in giapponese 蝶蝶さん, Chōchō-san), che significa Madama (San) Farfalla (蝶?, Chō), in inglese Madama Butterfly (soprano), nome col quale viene chiamata dopo le nozze per sancire la fedeltà al marito.

Le nozze sono fortemente volute da entrambi gli sposi: Cio Cio-san, caduta in disgrazia dopo il seppuku del padre, è stata infatti costretta a diventare una geisha e spera di riabilitarsi mediante il matrimonio; Pinkerton, dal canto suo, la sposa per puro spirito di avventura, consapevole di avere secondo le usanze locali il diritto di abbandonare la moglie anche dopo un solo mese.

Durante la cerimonia irrompe lo zio bonzo di Cio Cio-san, che disereda la ragazza poiché, per sposare Pinkerton, ella ha rinunciato al suo legittimo nome e al buddhismo per abbracciare il cristianesimo. Abbandonata per sempre la sua famiglia, Cio Cio-san si lega ardentemente al marito appena sposato col quale si prepara a consumare.

Atto II

Sono passati tre anni da quando Pinkerton è ritornato in patria abbandonando la giovanissima sposa, che vive nella casa lasciatale dal marito assieme alla fedele serva Suzuki. La dimora sta andando in malora e la somma di denaro lasciata da Pinkerton è vicina a esaurirsi; Suzuki ha ormai realizzato che l'uomo non tornerà, ma Cio Cio-san, forte di un amore ardente e tenace, pur struggendosi nella lunga attesa continua a ripetere a tutti la sua incrollabile fiducia nel ritorno dell'amato.

Un giorno riceve la visita del console Sharpless (baritono), venuto a sincerarsi delle condizioni della donna; vedendo quanto lei si illuda, le suggerisce di accettare la corte del principe Yamadori, che vorrebbe sposarla ma che lei rifiuta ostinatamente poiché si considera ancora legata a Pinkerton.

Cio Cio-san reagisce mostrandogli il figlio che ha avuto con Pinkerton prima che partisse, e che ha nascosto a tutti, compreso il marito: se questi non tornerà, poiché è stata allontanata dalla famiglia di provenienza, a lei non resterà che ridiventare geisha per mantenere il figlio, sorte a cui ella preferisce la morte.

Successivamente Cio Cio-san scruta l'orizzonte e vede apparire la nave su cui era imbarcato il suo amato: convinta che sia tornato per lei, la donna esulta e insieme a Suzuki addobba la casa per accoglierlo degnamente; le due donne e il bambino restano in attesa per tutta la notte, ma nessuno si presenta.

Atto III

Cio Cio-san, dopo la notte insonne passata ad aspettare Pinkerton, è ormai disillusa e si rassegna al suo fato. Mentre riposa, il suo amato si presenta presso la loro casa, accompagnato da Sharpless e dalla giovane Kate, da lui sposata regolarmente negli Stati Uniti.

L'uomo rivela a Suzuki che è venuto a prendersi il bambino per portarlo con sé in patria ed educarlo secondo gli usi occidentali. Ma, quando Pinkerton vede come Butterfly ha decorato la casa per il suo ritorno, si rende conto di aver commesso un grosso errore. Ammette di essere un codardo e di non poterla affrontare, lasciando Suzuki, Sharpless e Kate a dare la notizia alla donna.

Questa accetta di rinunciare a suo figlio purché Pinkerton venga di persona a vederla. La sua grande illusione, la felicità sognata accanto all'uomo amato, è svanita del tutto. Decide quindi di scomparire dalla scena del mondo, in silenzio, senza clamore; dopo aver affidato il figlio alle cure di Pinkerton e Kate, lo pone su una stuoia e gli fa voltare il viso verso sinistra, gli mette tra le mani una piccola bandiera americana e una bambolina mentre con delicatezza lo benda.

Nella struggente e drammatica scena finale, Cio Cio-san prega le statue dei suoi dei ancestrali, dice addio al figlio, chiude la porta e si posiziona dietro un paravento. Butterfly si colpisce (secondo l'usanza giapponese denominata jigai) con un tantō ereditato dal padre, al quale era stato dato dal Mikado perché si suicidasse, che presentava le parole "con onor muore chi non può serbar vita con onore" incise sulla lama; si trascina verso il figlio e gli cade vicino.

Si sente da lontano la voce di Pinkerton che grida "Butterfly! Butterfly!", quindi egli entra, insieme a Sharpless, nella stanza di Butterfly per chiederle scusa, ma è troppo tardi e la trova ormai morta, mentre il bambino, bendato, gioca con una bambola e la bandierina, ignaro di tutto.