Nagasaki omkring år 1900.

Den amerikanske løjtnant Pinkerton har købt et landsted, hvor han har installeret geishaen Madame Butterfly. Pinkerton har kun giftet sig med Butterfly for sin midlertidige fornøjelses skyld, mens han er udstationeret i Japan.

Da han efter flere års fravær kommer tilbage til Japan venter der Butterfly en frygtelig overraskelse...