Birinci Perde
Efsane çağlarında Pekin, göklerin oğlu İmparator Altoum tarafından yönetilmektedir. Kendisini kutsal ve Tanrı kızı olarak kabul ettiren prenses Turandot, yıllar önce öldürülen ninesinin intikamını almak için kendisiyle evlenmek isteyen asilzade gençlere üç bilmece sorup yanıtları doğru olmazsa onların başlarını kestirmektedir. Bu gösterilere alışmış ve bunlardan adeta vahşi bir zevk duymaya başlamış olan halk, saray önünde toplanmıştır. Sorulara doğru yanıt veremeyen yakışıklı İran prensi, sabaha karşı idam edilecektir. Muhafızlar, coşkun halkı saray civarından uzaklaştırmak için kamçılar. Kaçışanlar arasında ülkesinden sürülen yaşlı kral Timur da vardır. Bu sırada genç bir adam yaklaşır ve ona yardım eder. Genç adam uzun zamandır aramakta olduğu oğlu Calaf'tır. Baba – oğul bu kavuşmanın sevinci içindedirler. Calaf'ı eskiden beri sevmekte olan Liu ise Timur'un yanında rehberdir. Halk, idam hazırlıklarını izleyerek ayin yapmaktadır. Merdivenlerin yukarısında Turandot görünür. Halkın İran prensini bağışlama isteğini reddeder. Calaf, Turandot'u görünce ona âşık olur. Yarışmaya girmeye karar verir. Babası Timur ve Liu, onu bu işten vazgeçirmeye çalışırlarsa da engel olamazlar. O sırada idam edilen prensin feryatları da; üç maskeli saray adamı Ping, Pang ve Pong'un ısrarları da Calaf'ı bu kararından caydıramaz. Calaf açılan saray kapısından içeri girer ve kaybolur.
İkinci Perde
Ping, Pang ile Pong sarayda dertleşmekte ve iç dünyalarından söz etmektedir. Bu kanlı olaylardan bıkıp usanmışlardır. O sırada, imparatorluk sarayı uyanmaktadır. Duyulan boru sesleri, üç arkadaşı düş âleminden gerçeğe döndürür. Ünlü bilmece savaşının işkencesini izleyeceklerdir. Halk yavaş yavaş sarayın önüne toplanmaktadır. Turandot, meçhul Prens Calaf'a birçok prensin başının uçmasına neden olan üç bilmeceyi soracaktır. Ellerinde bilmecelerin yanıtı olan zarfları taşıyan bilginler, yerlerini alırlar. Bu sırada imparator, tören tahtına oturur. Halk, yaşlı hükümdarını saygıyla selamlar. Kalabalık arasında Timur ve Liu'da bulunmaktadır. İmparator, ortada, Turandot'u bekleyen Calaf'a yarışmadan vazgeçmesini önerir. Prens reddeder. Gong vurulur, borular çalınır. Turandot bilmecelerini sorar. Calaf tüm sorulara doğru yanıt verir. Turandot babasının önünde diz çöker, kendisini bu yabancıyla evlendirmemesini rica eder. Baba, kutsal kurallara göre evlenmesi gerektiğini söyler; halk, Turandot'dan yabancının cesaretine karşılık vermesini ister. Calaf, ancak prenses kendisini isterse evlenebilecektir. Turandot ona üç soru sormuş; üçünü de bilmiştir. Şimdi o, Turandot'dan bir şey istemektedir: Adını Pekin'de bilen yoktur; eğer Turandot onun adını şafaktan önce öğrenip söylerse güneş doğarken intihar edecek, prensesi de kendisiyle evlenmekten kurtaracaktır. Turandot kabul eder. İmparator, prens Calaf'ı saraya çağırır; halk delikanlıyı selamlar.
Üçüncü Perde
Yer, sarayın bahçesi. Calaf gezinmektedir. Halk, Turandot'un emriyle uykusuz bir gece geçirmiştir. Meçhul Prens'in adı mutlaka bulunmalıdır. Prens, Turandot'a olan aşkını anlatan şarkısına başlar. Ping, Pang ve Pong halkın arasından prense yaklaşır. Onu kandırmaya çalışarak adını söylemesini isterler. Tüm önerileri geri çeviren Calaf, tek isteğinin Turandot'un aşkı olduğunu söyler. Halk, delikanlının bu inadına kızmıştır. Uzaktan bağrışmalar duyulur; biraz sonra askerler eşliğinde, kral Timur ve Liu'nun geldiği görülür. Bu iki insan bir gün önce Calaf ile konuşmuşlardır; herhalde adını da bilirler diye düşünülür. Turandot görünür; önce Timur'a prensin adını sorar. İşkence yapılır. Liu atılarak delikanlının adını yalnız kendisinin bildiğini, bu adı öldürseler de söylemeyeceğini açıklar. Turandot bu kez Liu'ya işkence yapmak ister. Liu, askerlerin birinden aldığı hançeri kalbine saplar. Prens Calaf dehşete düşmüş; herkes susmuştur. Kral Timur, kızının yanında ağlamaktadır. Liu'nun cesedi götürülürken halk dua etmektedir. Turandot, Calaf ile baş başa kalmıştır. Prens, Turandot'u istemekte; fakat o hala direnmektedir. Calaf, Turandot'u kollarına alır. Turandot artık direnemeyeceğini, teslim olduğunu anlar. O da prensi ilk gördüğü anda sevmiştir. Bunu açıkladıktan sonra gerçek adını öğrenmesine bir engel kalmamıştır. Prens bağırır: "Ben, kral Timur'un oğlu Calaf'ım!" Borular çalmaktadır. Artık ikisi de halka görünecek; günün doğuşundan önce Turandot, Prens Calaf ile evlenecektir. Halk ve saray görevlileri sonucu öğrenmek için iki aşığın etrafında toplanır. Turandot, delikanlının ismini öğrendiğini söyler. Bu isim "Aşk"tır. Calaf, Turandot ile kucaklaşırken halk çılgınca gösteriler yapmakta; sevgilileri selamlamaktadır.