Nagasaki, počátek 20. století. Gejša Cio-Cio-San, zvaná Madam Butterfly, se vdává za amerického námořníka Pinkertona, který ji však krátce po svatbě opouští. Butterfly manželovi porodí syna a trpělivě čeká na jeho návrat. Jednoho dne obdrží americký konzul od Pinkertona dopis, ve kterém mu sděluje, že již má americkou manželku (jeho manželství v Japonsku není v Americe právoplatné) a chystá se přijet pro svého syna…