Астраханского царя Тимура, его семейство и державу постигло страшное несчастье: свирепый султан Хорезма разбил войско астраханцев и, ворвавшись в беззащитный город, повелел схватить и казнить Тимура, его супругу Эльмазу и сына Калафа. Тем под видом простолюдинов удалось бежать в сопредельные земли, но и там их преследовала мстительность победителя. Долго скиталось царское семейство по азиатским просторам, терпя невыносимые лишения; принц Калаф, дабы прокормить престарелых родителей, брался За любую чёрную работу.

Эту печальную историю Калаф рассказывает своему бывшему воспитателю Бараху, которого случайно встречает у ворот Пекина. Барах живёт в Пекине под именем персиянина Хассана. Он женат на доброй вдове по имени Скирина; его падчерица Зелима — одна из невольниц принцессы Турандот.

Принц Калаф прибыл в Пекин с намерением поступить на службу к императору Альтоуму. Но сперва он хочет посмотреть на празднество, приготовления к которому, похоже, идут в городе.

Однако это готовится не празднество, а казнь очередного потерпевшего неудачу претендента на руку принцессы Турандот — царевича Самаркандского. Дело в том, что тщеславная жестокосердная принцесса вынудила отца издать такой указ: всякий принц может свататься к Турандот, но с тем, что в заседании Дивана мудрецов она загадает ему три загадки; разгадавший их станет её мужем, неразгадавший — будет обезглавлен. С тех пор головы многих славных принцев украсили стены Пекина.

Из городских ворот выходит убитый горем воспитатель только что казнённого царевича. Он швыряет на землю и топчет злосчастный портрет Турандот, одного лишь взгляда на который хватило его воспитаннику, чтобы без памяти влюбиться в бессердечную гордячку и тем самым обречь себя на погибель.

Как ни удерживает Барах Калафа, тот, уверенный в собственном здравомыслии, подбирает портрет. увы! Куда девались его здравомыслие и бесстрастие? Горя любовью, Калаф устремляется в город навстречу счастью или смерти.

Император Альтоум и его министры Тарталья и Панталоне всей душой скорбят о жестокости принцессы, слёзно оплакивая несчастных, павших жертвой её нечеловеческого тщеславия и неземной красоты. При известии о появлении нового искателя руки Турандот они приносят богатые жертвы великому Берджингудзину, дабы тот помог влюблённому принцу остаться в живых.

Представ перед императором, Калаф не называет себя; он обещает раскрыть своё имя, только если разгадает загадки принцессы. Добродушный Альтоум с министрами умоляют Калафа быть благоразумным и отступиться, но на все уговоры принц упорно отвечает: «Я жажду смерти — или Турандот».

Делать нечего. Торжественно открывается заседание Дивана, на котором Калафу предстоит потягаться мудростью с принцессой. Та является в сопровождении двух невольниц — Зелимы и Адельмы, некогда татарской принцессы. И Турандот, и Зелиме Калаф сразу кажется достойнее предыдущих претендентов, ибо он превосходит всех их благородством облика, обхождения и речей. Адельма же узнает Калафа — но не как принца, а как служителя во дворце её отца, царя Хорасана; уже тогда он покорил её сердце, а теперь она решает во что бы то ни стало не допустить его женитьбы на Турандот и самой завладеть любовью принца. Поэтому Адельма старается ожесточить сердце принцессы, напоминая ей о гордости и славе, тогда как Зелима, напротив, молит её быть милосерднее.

К радости императора, министров и Зелимы, Калаф разгадывает все три загадки Турандот. Однако принцесса наотрез отказывается идти к алтарю и требует, чтобы ей было позволено на следующий день загадать Калафу три новые загадки. Альтоум противится такому нарушению указа, беспрекословно исполнявшегося, когда надо было казнить неудачливых искателей, но благородный влюблённый Калаф идёт навстречу Турандот: он сам предлагает ей отгадать, что это за отец и сын, которые имели все и все потеряли; если принцесса назавтра отгадает их имена, он готов умереть, если же нет — быть свадьбе.

Турандот убеждена, что, если ей не удастся отгадать имена отца и сына, она будет навек опозорена. Убеждение это вкрадчивыми речами подогревает в ней Адельма. Своим острым умом принцесса поняла, что под сыном таинственный принц имеет в виду себя самого. Но как же разузнать его имя? Она просит совета у своих невольниц, и Зелима подсказывает заведомо безнадёжный способ — обратиться к гадателям и каббалистам. Адельма же напоминает Турандот слова принца о том, что в Пекине есть один человек, знающий его, и предлагает не пожалеть золота и алмазов, дабы за ночь, перевернув верх дном весь город, разыскать этого человека.

Зелима, в чьей душе чувство долго боролось с долгом, наконец скрепя сердце говорит госпоже, что, по словам её матери Скирины, отчим её, Хассан, знаком с принцем. Обрадованная Турандот тут же посылает евнухов во главе с Труффальдино разыскать и схватить Хассана.

Вместе с Хассаном-Барахом евнухи хватают его чрезмерно болтливую жену и какого-то старца; всех троих они отводят в сераль. Им невдомёк, что несчастный оборванный старик — не кто иной, как Астраханский царь Тимур, отец Калафа. Похоронив на чужбине супругу, он пришёл в Пекин разыскать сына или найти смерть. К счастью, Барах успевает шепнуть господину, чтобы тот ни под каким видом не называл своего имени. Калафа тем временем препровождают в специальные апартаменты, охраняемые императорскими пажами и их начальником Бригеллой.

Сераль Турандот. Здесь принцесса допрашивает привязанных к колоннам Бараха и Тимура, угрожая им пытками и жестокой смертью в случае, если они не назовут имя загадочного принца и его отца. Но обоим Калаф дороже собственной жизни. Единственное, о чем невольно проговаривается Тимур, это то, что он — царь и отец принца.

Турандот уже даёт евнухам знак начать расправу над Барахом, как вдруг в серале появляется Адельма с вестью, что сюда направляется Альтоум; узников спешно уводят в подземелье сераля. Адельма просит принцессу больше не мучить их и обещает, если ей позволят действовать по своему усмотрению, за ночь разузнать имена принца и царя. Турандот полностью доверяется приближённой невольнице.

Тем временем к Альтоуму прибывает гонец из Астрахани. В привезённом им тайном послании говорится, что султан Хорезма умер и что астраханцы зовут Тимура занять принадлежащий ему по праву престол. По описанным в послании подробным приметам Альтоум понимает, кто такой этот неизвестный принц. Желая защитить честь дочери, которой, он убеждён, нипочём не отгадать искомые имена, а также сохранить жизнь Калафу, император предлагает ей раскрыть тайну — но с условием, что, блеснув в Диване мудрецов, она затем согласится стать женой принца. Гордость, однако, не позволяет Турандот принять предложение отца; кроме того, она надеется, что Адельма исполнит своё обещание.

Бригелла, стерегущий покои Калафа, предупреждает принца, что, мол, поскольку стражники — люди подневольные, да к тому же всем хочется отложить деньжат на старость, ночью ему могут явиться привидения.

Первое привидение не заставляет себя долго ждать. Это — подосланная Адельмой Скирина. Она сообщает Калафу о кончине матушки и о том, что его отец теперь в Пекине. Скирина просит принца черкнуть несколько слов старику отцу, но тот разгадывает уловку и отказывается.

Едва Скирина ни с чем удаляется, как в покоях принца оказывается Зелима. Она пробует другой подход: на самом деле, говорит невольница, Турандот не ненавидит принца, а тайно любит. Посему она просит его раскрыть имена, с тем чтобы наутро ей не посрамиться перед Диваном, и обещает там же в Диване отдать ему свою руку. Проницательный Калаф не верит и Зелиме. Третьей является сама Адельма. Она открывается Калафу в своей любви и умоляет вместе бежать, поскольку, по её словам, коварная Турандот все равно повелела на заре убить его, не дожидаясь заседания Дивана. Бежать Калаф решительно отказывается, но, поверженный в отчаяние жестокостью возлюбленной, в полубреду произносит своё и отцовское имя.

За такими разговорами проходит ночь. Наутро Калафа препровождают в Диван.

Диван уже в сборе, недостаёт только Турандот и её свиты. Альтоум, уверенный, что принцессе так и не удалось узнать имени отца и сына, искренне радуется и велит здесь же, в зале заседаний, устроить храм.

Уже установлен алтарь, когда в Диване наконец появляется Турандот. Вид у принцессы и свиты траурный. Но, как выясняется, это лишь жестокая мстительная шутка. Она знает имена и, торжествуя, возглашает их. Император и министры убиты горем; Калаф готовится к смерти.

Но тут, ко всеобщей радости и изумлению, Турандот преображается — любовь к Калафу, в которой она не смела сознаться даже самой себе, берет верх над жестокостью, тщеславием и мужененавистничеством. Во всеуслышание она объявляет, что Калаф не только не будет казнён, но и станет её супругом.

Не рада только Адельма. В слезах она бросает Турандот горький упрёк в том, что, ранее отобрав свободу, теперь она отнимает у неё любовь. Но тут вступает Альтоум: любовь не в его власти, но, дабы утешить Адельму, он возвращает ей свободу и Хорасанское царство её отца.

Наконец заканчиваются жестокости и несправедливость. Все довольны. Турандот от всей души просит небо простить её упорное отвращение к мужчинам. Грядущая свадьба обещает быть весьма и весьма радостной.