Лейтенант Пинкертон сходит на японский берег, когда американские корабли пристали к берегу. Он и его напарник лейтенант Бартон идут в ночной город и Бартон, который знаком с местными обычаями, уговаривает Пинкертона посетить одну из местных достопримечательностей, где обитают гейши. Пинкертон случайно видит прелестную девушку Чио Чио Сан, что в переводе означает Баттерфляй (Бабочка) и сразу же ею очарован. Но она не принадлежит к легкодоступным созданиям, поскольку ее дед, после смерти ее отца, почетного самурая, поместил сюда в надежде удачно выдать девушку замуж. В Японии такие заведения выполняют разные функции.
Он хочет провести с девушкой свободное время, но это строго запрещено местными обычаями, иначе девушка будет опорочена и тогда Бартон советует Пинкертону жениться на ней, но по местным обычаям. Он уверил, что когда они покинут берег, она выйдет замуж за японца, поскольку ее репутация будет сохранена, а если женщину в Японии оставили, это равносильно разводу в Америке. Одно не было учтено американцами, что девушка, оставшись одна, родит сына и будет терпеливо ждать своего возлюбленного, потому что верит, что он вернется, как и обещал, когда малиновка совьет свое гнездо снова. Наивная Бабочка верит каждому слову любимого и думает, что в далекой и странной стране Америке весна бывает один раз в три года…