Действие I
Площадь в Севилье
Солдаты в карауле обсуждают прохожих. Появляется Микаэла. Она разыскивает своего бывшего односельчанина, сержанта Хозе. Его сослуживец Моралес объясняет ей, что Хозе служит в другой бригаде, которая скоро заступит в караул. Микаэла решает не ждать и уходит. Офицер Цунига и сержант Дон Хозе приводят новую смену, сопровождаемую детворой. Хозе сообщают, что его искала девушка по имени Микаэла. Цунига пытается расспросить Хозе о работницах фабрики, расположенной неподалеку, но сержант отвечает, что никогда не обращал на них внимания.
На фабрике наступает время перерыва, женщины выходят на площадь, курят, флиртуют с юношами, поджидающими их. В центре внимания – Кармен. Она поет о любви – «свободной птице», о том, что любовь неуловима, непостоянна и что Кармен будет любить только того, кого выберет сама, даже если избранник не полюбит ее.
Звонит колокол – перерыв окончен. Кармен, желая привлечь внимание Дона Хозе, бросает ему цветок. Взволнованный Хозе тотчас прячет его. Возвращается Микаэла с письмом к Хозе от его матери, в котором та просит сына вернуться и жениться на Микаэле.
Со стороны фабрики доносится шум, на площадь выбегают женщины, обвиняя Кармен в том, что она в ссоре схватилась за нож и ранила свою товарку.
Дон Хозе послан допросить Кармен, но она отказывается отвечать на вопросы.
Цунига приказывает Хозе отвести преступницу в тюрьму. Кармен пытается обольстить Хозе, добиваясь, чтобы он отпустил ее. В ответ на запрет разговаривать она начинает петь, ухитряясь в песне назначить Хозе свидание в таверне. Наконец он соглашается освободить Кармен, но только в том случае, если она полюбит его. Получив обещание, Дон Хозе отпускает ее и попадает за это под арест.
Действие II
Таверна Лильяса Пастьи
Кармен, Фраскита и Мерседес развлекают цыган и солдат. Цунига сообщает Кармен, что Дон Хозе, разжалованный за организацию ее побега, только что освобожден.
Слышно ликование толпы, приветствующей победоносного тореро Эскамильо, который появляется в сопровождении многочисленных поклонников. Отвечая на тост Цуниги, Эскамильо пьет за его здоровье, воспевая то радостное волнение, которое охватывает тореадора во время корриды. Его внимание привлекает Кармен, но сама она не выказывает к Эскамильо никакого интереса. Все расходятся.
Появляются контрабандисты Ремендадо и Данкайро. Они собираются в путь и просят Кармен, Фраскиту и Мерседес помочь им с доставкой контрабанды. Кармен отказывается: она влюблена и ждет Дона Хозе. Контрабандисты насмешливо предлагают Кармен приобщить ее возлюбленного к их делу.
Приходит Дон Хозе. Кармен танцует перед ним. Когда вдалеке раздается сигнал, призывающий солдат в казармы, и сержант, повинуясь ему, собирается уходить, разъяренная Кармен обвиняет Хозе в том, что он не любит ее. В ответ он уверяет Кармен в своей любви, говорит о том, как в тюрьме свято хранил цветок, который она бросила ему при первой встрече. Кармен требует, чтобы в доказательство любви Хозе дезертировал и отправился с нею в горы.
Неожиданно появляется Цунига. Он пришел ради встречи с Кармен. Увидев Хозе, Цунига приказывает сержанту вернуться в казармы. Цунига и Хозе вступают из-за Кармен в поединок. Вбежавшие контрабандисты разнимают их, связывают Цунигу, в которого стреляет Данкайро. Дон Хозе понимает, что теперь у него нет иного выбора, кроме как присоединиться к контрабандистам.
Действие III
В горах
Изможденные контрабандисты пробираются с товаром. Они расположились на короткий привал. Здесь же Кармен и Хозе. Кармен чувствует, что Хозе убьет ее, если она решится его оставить.
Фраскита и Мерседес гадают на картах. Они нагадали себе благополучное будущее. Кармен тоже раскладывает карты. Однако сколько бы она не перетасовывала их, ей выпадает смерть.
Возвращаются Данкайро и Ремендадо. Цыганки уходят, получив задание отвлечь таможенников, перекрывших путь контрабандистов. Дон Хозе оставлен охранять товар.
Преодолевая страх, появляется Микаэла. Она ищет Хозе. Выстрел пугает ее, и она скрывается. Это Хозе стрелял в неизвестного, прокравшегося на стоянку контрабандистов.
Им оказался Эскамильо. Тореро объясняет, что ищет Кармен, узнав, что она больше не любит своего солдата. Разгневанный Дон Хозе называет себя, и между соперниками завязывается схватка. Ее прерывает Кармен. Эскамильо благодарит Кармен, приглашает всех на предстоящий бой быков в Севилье и удаляется. Терзаемый ревностью, Хозе угрожает Кармен.
Контрабандисты обнаруживают спрятавшуюся Микаэлу. Она приехала просить Хозе вернуться к матери. Кармен торопит Хозе – надо идти. Тогда Микаэла сообщает, что мать Хозе умирает и хочет простить его. Он соглашается сопровождать Микаэлу. Вдалеке слышен голос Эскамильо.
Действие IV
Площадь перед цирком в Севилье
Возле арены собралась толпа в ожидании начала боя быков. Все восторженно приветствуют участников корриды. Появляется тореадор Эскамильо, к нему устремляется Кармен. Фраскита и Мерседес предупреждают Кармен, что за ней следит скрывающийся в толпе Хозе. Кармен решает остаться и поговорить с ним. Все уходят смотреть корриду.
Появляется Хозе, он умоляет Кармен вернуться к нему. Она непреклонна. Кармен бросает Хозе все новые оскорбления, словно провоцируя его на роковой шаг.
Слышно, как толпа приветствует Эскамильо. Восхищаясь тореадором, Кармен выдает свою новую страсть. Она бросает в лицо Хозе подаренное им кольцо. Обезумевший от страдания и унижения, Хозе вонзает в Кармен нож.
Толпа ликует по случаю победы тореадора.