La acción se situa en Sevilla y sus alrededores, hacia 1820.

ACTO PRIMERO
La acción se desarrolla en una plaza de Sevilla, frente al cuartel de los dragones del regimiento de Alcalá y al lado de una fábrica de tabacos. Un grupo de soldados, entre los que se encuentra el cabo Morales, están esperando el cambio de guardia. Entra Micaela, una joven vestida con un traje de campesina navarra, y se acerca tímidamente al cuartel. Pregunta por su paisano Don José, pero éste aún no ha llegado. Los soldados explican a Micaela que lo encontrará allí cuando se produzca el relevo de la guardia. La joven rechaza con timidez, aunque resuelta, su invitación de permanecer en su compañía y se pierde entre la gente.

A lo lejos se oye una marcha militar y llega la guardia entrante. Con los soldados llega Don José. Morales le informa sobre la visita de Micaela. Tras el relevo, el teniente Zúñiga, que es nuevo en la plaza, pregunta a Don José acerca de las cigarreras que trabajan en la fábrica. Don José explica que, siendo andaluzas y un poco ligeras de costumbres, las mira con precaución: él es hombre serio, vasco, que se encuentra en el ejército por huir de Navarra, donde tuvo un lance sangriento. Por no dejarlo solo, su madre también se trasladó a Andalucía y vive cerca de Sevilla con Micaela, una hu érfana.

La campana, que anuncia el descanso de mediodía de las obreras de la fábrica, interrumpe la conversación de los soldados, que se muestran interesados. Las muchachas salen de la fábrica, fumando y coqueteando. Pronto se destaca entre ellas una gitana de maneras provocativas. Es Carmen, la muchacha más bonita de la fábrica. En seguida se convierte en el centro de atención. Con indiferencia contesta a las proposiciones amorosas de los hombres que la rodean. Se acerca a Don José y le lanza una flor que lleva en el pelo. Don José recoge la flor del suelo y la guarda.
Vuelve a aparecer Micaela, que trae una carta de la madre de José. En esta carta la anciana pide a su hijo que se case con la muchacha. Al marcharse ésta, Don José se promete a s í mismo cumplir el deseo de su madre.

En la fábrica se ha producido un gran tumulto. En una disputa Carmen ha herido a otra cigarrera en la cara. Las mujeres salen gritando, y Zúñiga con un grupo de soldados entra en el local mientras las mujeres discuten entre ellas si la culpa del incidente la tiene Carmen o no. Don José, enviado por Zúñiga, detiene a Carmen. Se le encomienda a Don José a llevar a la joven a la prisión. Mientras está esperando la orden de arresto, se queda a solas con Carmen, vigilándola. El militar se siente atraído por la muchacha que intenta seducirlo y le promete, si la deja en libertad, reunirse con él en la Taberna de Lilas Pastia. Don José, visiblemente enamorado ya de Carmen, se deja empujar y ella escapa. Zúñiga no se deja engañar y arresta a Don Jos é.

ACTO SEGUNDO
Taberna de Lilas Pastia.
Carmen, Frasquita y Mercedes bailan y beben con algunos militares, entre ellos, Morales y Zúñiga. Lilas Pastia anuncia el cierre del local. Carmen conversa con Zúñiga y se entera de que Don José ha sido degradado por haberla facilitado la fuga, ha pasado un mes en la cárcel y ahora de nuevo est á en libertad.

Llega a la taberna Escamillo, el torero que ha lidiado con éxito en la plaza de Sevilla. Todos brindan por él e, impresionado por la belleza de Carmen, la dedica un brindis y la muerte de su próximo toro. El teniente Zúñiga también pretende conseguir a Carmen y le dice, al marcharse, que va a volver. Las mujeres permanecen en la taberna, porque dos contrabandistas, Dancaire y Remendado, les piden que colaboren con ellos en una operación de contrabando, distrayendo a la guardia. Pero Carmen se niega porque espera la llegada de su amado.

Don José llega a la cita que Carmen le prometiera el día en que le permitió fugarse. Don José le declara su amor. Mientras tanto se oye el toque de retreta para el cuartel. Don José quiere retirarse. Carmen se burla de sus obligaciones militares y su falta de libertad, y le propone que se vaya con ella a las montañas. Don José vacila. De pronto regresa Zúñiga y en tono de desprecio le ordena a José marcharse al cuartel. Don José se rebela y lucha con él. Intervienen los demás contrabandistas, Zúñiga es vencido, y Don José no tiene otra opci ón que unirse a Carmen.

ACTO TERCERO
En las campamento de los contrabandistas en las montañas.
Frasquita y Mercedes se entretienen echando las cartas para saber qué futuro las aguarda. Se acerca Carmen y consulta la baraja, pero siempre le sale la carta de la muerte. El Dancaire reclama la colaboración de las mujeres para pasar el contrabando, y Don José toma muy a pecho la partida de Carmen, provocando una escena de celos.

Llega Micaela a un lugar cercano al refugio con el fin de convencer a Don José de que vaya a ver a su madre, cuya muerte parece inminente. Micaela se esconde.

Aparece Don José al que los contrabandistas han dejado de guardia. Mientras tanto entra Escamillo, y Don José lo recibe con afecto. Cuando el torero le explica que viene en busca de Carmen porque la ama, Don José lo desafía, intenta apuñalarle, y sólo la llegada de los contrabandistas pone fin al incidente. Escamillo con gran aplomo invita a todos a la corrida próxima en Sevilla. Carmen siente nacer un nuevo amor por el torero.

Entra Micaela y anuncia a Don José que su madre está muriendo. Carmen se muestra de acuerdo en que Don José debe irse cuanto antes. Éste se va, no sin antes amenazar a Carmen.

ACTO CUARTO
Entrada a la Plaza de Toros de Sevilla.
Ambiente previo a una corrida de toros. Llega la cuadrilla de toreros. Finalmente entra Escamillo, del brazo de Carmen, y es aclamado por el público. Frasquita y Mercedes advierten a Carmen que Don José anda buscándola y la avisan del peligro que corre. Todos entran en la Plaza, excepto Carmen, que decide poner el punto final a su relación con José. Éste llega, desesperado, implorando su amor, pero Carmen se niega y le asegura que, aunque la mate, no cederá. Ahora es Escamillo el hombre al que ama. Carmen intenta entrar en la plaza, cuando Don José le clava un puñal, dejándola muerta en el suelo, mientras se escuchan los vítores y aplausos por el triunfo de Escamillo. Don José cae sobre el cuerpo sin vida de Carmen y deja que lo arresten sin oponer resistencia.