A la fin du siècle dernier, à Nagasaki, Benjamin Pinkerton, un officier de la marine américaine, s'achète une maison et, par la biais d'un entremetteur, une jeune épouse de quinze ans, Butterfly. Cette dernière s'éprend de son mari et coupe toute relation avec sa famille. Un jour, Pinkerton part et lui promet de bientôt revenir. Butterfly met leur enfant au monde, mais le temps passe et celui qu'elle aime ne réapparaît pas. Trois ans plus tard, il arrive enfin, accompagné de sa véritable femme.