故事发生在1900年的日本长崎，美国海军上尉平克顿（理查德·特罗克塞尔 饰）经人介绍，娶了一位名叫蝴蝶（黄英 饰）的日本新娘。在平克顿看来，这段婚姻只是他排遣寂寞的手段。婚后不久，平克顿就返回了美国。此时蝴蝶已怀有他的孩子。 回到美国的平克顿把在日本的妻子抛诸脑后，因为他在美国另有家庭。但蝴蝶夫人却深陷这段感情无法自拔，每日都被思念折磨。她生下了平克顿的孩子，并独自将其抚养长大。当她再次见到平克顿时，平克顿竟提出要带走孩子。