L'azione si svolge in Cina nella Città Imperiale di Pechino. Turandot, la figlia crudele e orgogliosa dell'imperatore, rifiutanva sempre qualsiasi proposta di matrimonio. A causa delle insistenze del vecchio imperatore, ella emanò un bando in cui dichiarava che, ad ogni principe che si fosse presentato per chiedere la sua mano, ella avrebbe proposto tre enigmi. Se questi fosse riuscito a spiegarli sarebbe diventato suo sposo; diversamente sarebbe stato condannato a morte. Nonostante questa terribile condizione, i principi continuarono ad accorrere in Cina, attratti dalla bellezza di Turandot, e per lei affrontavano la crudele pena. Ma tanti ne erano giunti e tanti furono messi a morte, poiché nessuno riusciva a sciogliere gli indovinelli. Un giorno si presentò alla reggia un bellissimo cavaliere, che dichiarò di essere un principe di nobile lignaggio, ma non volle dire il suo nome. Era venuto per sottoporsi alla prova fatale. Fu perciò fatto entrare in un immenso salone in cui stava seduta su un altissimo trono Turandot in tutto il fulgore della sua bellezza. La principessa sottopose allo sconosciuto i tre indovinelli e, con gran stupore di tutti i presenti, questi senza esitare li spiegò uno dopo l'altro. La fiera fanciulla rimase umiliata per tale sconfitta ed il giovane, impietositosi, le disse che se lei fosse riuscita a conoscere il suo nome entro il mattino seguente, l'avrebbe sciolta dalla promessa di sposarlo. A questo punto il Principe canta questa splendida romanza. Durante la notte Turandot fa di tutto per scoprire il nome del principe ed arriva anche a far torturare la schiava del principe, di nome Liù, che affermava di essere la sola a conoscerlo. Nonostante le torture la schiava continua a tacere, riuscendo a stupire Turandot che le chiede cosa le dia tanta forza per sopportare le torture, e Liù risponde che è l'amore a darle questa forza. Turandot rimane scossa da questa affermazione ma ordina di continuare con le torture. Liù, capendo che non riuscirà a tenerlo nascosto ancora per molto tempo, riesce a prendere un pugnale e ad uccidersi. Davanti al corpo della giovane suicida il giovane rivela allora a Turandot, ormai invaghita di lui, di essere Calaf, figlio del Re Timur. Il giorno dopo, davanti al trono imperiale è riunita una grande folla e Turandot afferma di conoscere il nome dello straniero: "Amore!". Poi, tra i fragorosi applausi del pubblico festante, abbraccia Calaf abbandonandosi teneramente tra le sue braccia.