Acte 1 :
UNE PLACE DEVANT LE PALAIS DE TURANDOT À PÉKIN
Un mandarin rappelle à la foule le décret selon lequel la Princesse Turandot épousera l'homme qui, né de sang royal, parviendra à résoudre les trois énigmes qu'elle propose. Celui qui échoue est décapité. Le prince de Perse, comme tant d'autres avant lui, n'a su trouver la solution des énigmes. Il va donc être exécuté. Les gardes s'efforcent de repousser la foule surexcitée et, dans la bousculade, un vieillard est jeté à terre et serait piétiné si la jeune fille qui l'accompagne ne parvenait à le protéger. Un jeune homme se précipite pour les aider et reconnaît en la personne du vieillard son propre père, Timur, roi tartare détrôné. Calaf apprend alors comment Timur a fui son pays et n'a dû son salut qu'à Liù, une esclave, qui s'est dévouée ainsi par amour pour le prince qui, une fois, lui a souri. Tous trois décident de continuer à se cacher. On attend que paraisse la lune pour que s'accomplisse le rite sanglant. L'astre se lève enfin pour la plus grande joie de la foule et l'on voit paraître la victime. Le prince est si jeune et si beau que la populace change alors d'attitude et se met à implorer sa grâce. Turandot paraît et, d'un geste, fait taire la foule et ordonne l'exécution. Cette brève vision a suffi à rendre Calaf éperdument amoureux. Malgré les supplications de Timur, il s'avance vers le gong qui devra résonner trois fois pour annoncer qu'un nouveau prince sollicite l'épreuve. Les trois ministres, Ping, Pang et Pong lui rappellent la vanité de l'amour et les douceurs de la vie. Liù lui rappelle avec humilité combien elle l'aime, mais rien n'y fait, Calaf se rue sur le gong et les trois coups fatidiques résonnent...

Acte 2 : 
PREMIER TABLEAU : LA CUISINE DU PALAIS
Ping, Pang et Pong se livrent à des préparatifs symboliques en vue des deux hypothèses possibles : une noce ou une exécution de plus. Ils évoquent les énigmes de Turandot et ses victimes sur un ton mi-tragique, mi-comique. Ils se prennent à rêver à une issue heureuse, à Turandot enfin amoureuse, à la paix revenue dans le pays...

DEUXIÈME TABLEAU : LE TOMBEAU DE LO-OU-LING
L'Empereur, père de Turandot, tente de dissuader Calaf et lui exprime l'aversion que lui inspire ces sacrifices répétés. Mais Calaf reste inflexible. Turandot paraît alors et prend la parole. En un long récit, elle explique les raisons de cette pratique sanglante : jadis, son ancêtre fut enlevée et violée par un prince étranger qui dévasta le royaume. C'est pour la venger que Turandot a juré de ne jamais aimer, de ne jamais se livrer à un homme et de faire périr ceux qui tenteront de la conquérir. Elle exhorte le prince inconnu à renoncer. Calaf s'obstine. Turandot pose alors la première énigme : « Dans la nuit sombre, un fantôme étend son aile sur l'humanité. Chacun l'invoque, chacun l'implore. Mais le fantôme disparaît avec l'aurore pour renaître dans les coeurs. Chaque nuit, il naît, et chaque jour il meurt. » Calaf trouve la réponse : « l'espérance », réponse confirmé par les sages qui détiennent les rouleaux de vérité. Turandot énonce alors la deuxième énigme : « Il palpite comme une flamme, mais ce n'est pas une flamme. Parfois ardent, parfois alangui, il se refroidit quand on meurt mais s'enflamme lorsque l'on rêve à la conquête. » Calaf semble hésiter, puis découvre la réponse : « le sang ». Les sages confirment. Turandot se trouble et la foule se réjouit. La princesse énonce la dernière énigme: « Quelle est la glace qui t'enflamme, mais devient encore plus glaciale devant ta flamme ? » Calaf semble perdu, Turandot triomphe déjà, mais le prince se reprend et donne la troisième réponse : « Turandot ». La foule délire de joie, mais Turandot supplie son père de la délier de son serment et de ne pas la livrer au prince inconnu. L'Empereur demeure inflexible mais Calaf lui-même vient au secours de la princesse. Il lui propose une seule énigme : trouver qui il est avant l'aurore. Si elle parvient à découvrir la réponse, il mourra, sinon, elle sera à lui.

Acte 3 :
PREMIER TABLEAU : LE QUARTIER POPULAIRE
Personne ne dort, cette nuit. On entend l'écho des proclamations faites de par la ville au nom de la princesse qui recherche l'identité du prince inconnu. Ping, Pang et Pong apprennent à Calaf que la torture et la terreur règnent partout. Les trois ministres tentent de lui arracher son secret. On amène Timur et Liù. On les a vus la veille parler avec le prince et on soupçonne leur connivence. On commence à maltraiter le vieillard mais Liù affirme être la seule à connaître la vérité. Les deux femmes s'affrontent. Malmenée, torturée, Liù garde son secret et répond à Turandot, qui lui demande d'où elle tient sa force : « de l'amour ». La jeune esclave assure à la princesse qu'elle sera un jour elle-aussi touchée par l'amour, puis, s'emparant d'un poignard, elle se tue, afin d'être certaine de ne pas trahir Calaf.

DEUXIÈME TABLEAU : UNE CHAMBRE DANS LE PALAIS
Calaf se précipite sur Turandot. La résistance de la princesse cède peu à peu. Calaf, qui est sûr maintenant de sa victoire, lui révèle son nom juste avant le lever du jour. Il met ainsi sa vie entre les mains de Turandot, qui appelle le peuple à se rassembler. La foule attend l'annonce de Turandot. Celle-ci déclare qu'elle sait le nom de l'étranger : « son nom est Amour ». La foule éclate en un choeur d'allégresse, célébrant la puissance de l'amour.