Пинкертон является лейтенантом американского флота и совсем недавно у него появилась девушка, которая живет в Японии. Сначала он думал, что все это не серьезно, но потом понял, что все серьезно и ему захотелось жениться на Чио-чио-сан. А для того чтобы свадьба была пышной и ее запомнили надолго он нанимает японского свата, который разбирается во всем этом и готов все сделать на высшем уровне.
У него есть лучший друг Шарплес, который постоянно помогает ему выпутываться из разных ситуаций, вот и сейчас предлагает еще немного подумать, ведь это очень ответственный шаг и к нему нужно тщательно подготовиться. Вот только Пинкертон ничего и никого не собирается ждать и если он решил, то все обязательно исполнит. Конечно, может случиться так, что семья девушки не примет его, но ради своего любимого она готова бросить все и отправиться с ним хоть на край света. И вот тот ответственный момент, которого так сильно ждали молодые. Вот только не успели они начать, как в зал врывается дядя девушки и проклинает ее. Чио-чио-сан очень сильно расстроена таким событием и начинает плакать, а будущий муж старается сделать все для того чтобы успокоить ее.
Свадьба все-таки состоялась, и теперь молодые могут и желают жить друг с другом. Пинкертон уехал на службу, а девушка ждала его и тщательно подготавливалась к этому событию. Недавно у них появился сын, который остался вместе с матерью и служанкой. Служанка во всем помогает девушке и старается всегда поддержать и успокоить хорошими словами. Родственники с того времени ни разу не выходили на связь с девушкой, да и она не сильно-то переживала поэтому поводу. Вот только одно гложет ее очень сильно, она до сих пор не сказала своему любимому о том, что у них есть ребенок. Конечно, девушке одной очень трудно справиться со всеми проблемами, которые на нее свалились, но никому кланяться она не собирается и уверена на сто процентов, что это все временно и совсем скоро все измениться в лучшую сторону.
Неожиданно к ней приходит тот самый Горо для того чтобы сообщить не очень-то хорошую новость. Оказывается, Пинкертон прислал ему письмо, в котором просил сообщить о том, что он не только жив и здоров, но еще и женился на американской женщине и совсем скоро приедет к ним. Как только Чио-чио-сан узнала о том, что он возвращается, то сразу же начала радоваться и не дослушала письмо до конца, а это значит, что не узнала всей правды, о которой написал ей муж.
Тем временем Горо старается подыскать ей нового жениха и такой кандидат находится. Вот только девушка не согласна с этим и продолжает ждать своего любимого из дальнего рейса. Многие намекают ей, что ее муж может уже больше никогда не вернуться сюда, ведь у него уже сложилась жизнь там далеко. Но девушка никому и ничему не хочет верить и продолжает верить, что муж совсем скоро вернется. Вскоре издалека слышится звук пушек, который издает корабль, а на нем должен приплыть муж Чио-чио-сан. Девушка очень рада и выбегает ему навстречу. Больше всего на свете Пинкертону нравятся цветы, которые расположены по всему дому. Вот и девушка украсила весь дом цветами и села ждать у окна.
Вот только муж никак не появлялся и она уже начала засыпать прямо возле окна. Ребенок тоже чувствует переживания матери и начинает плакать, женщина, укачивая ребенка, засыпает вместе с ним. Неожиданно в дверь постучали, и Чио-чио-сан скорее соскочила с кровати и кинулась к двери. Когда он открыла дверь, то увидела своего любимого, а рядом с ним незнакомую девушку. Немного позже он обо всем рассказал девушке, а девушка рассказала ему о том, что у них есть ребенок. Пинкертон согласен забрать себе ребенка и навсегда покинуть этот город и забыть про нее. Она, может быть согласна отдать своему любимому их сына, вот только никак не может простить себе того, что все ее мечты никогда уже не сбудутся и для этого ничего уже нельзя сделать. Тогда она решает убить себя, но перед этим берет ребенка на руки и нежно укачивает, ребенок засыпает у нее на руках, а она, положив ребенка в кровать, берет в руки кинжал и втыкает его себе в грудь.