Der amerikanische Offizier Pinkerton möchte sich seinen Aufenthalt in Nagasaki versüßen und mietet sich eine Villa inklusive der Geisha Cio-Cio-San, genannt Butterfly. Nach einer kurzen Romanze verabschiedet sich Pinkerton nach Amerika und lässt die schwangere Cio-Cio-San mit dem Versprechen, wiederzukommen, zurück.
Nach langen Jahren des Wartens kommt er zurück, mit einer neuen Frau an seiner Seite und nicht ahnend, dass Cio-Cio-San mittlerweile seinen Sohn geboren hat. An Cio-Cio-San hat er kein Interesse mehr, doch als er erfährt, dass er Vater ist, möchte er seinen Sohn mit in seine Heimat nehmen. Zutiefst verletzt wählt Butterfly den Freitod, als sie realisiert, dass sie für Pinkerton nur ein exotischer Zeitvertreib war.
Puccini sah die Tragödie »Madame Butterfly« von David Belasco in einem Londoner Theater. Unmittelbar angetan vertonte er die Geschichte um Cio-Cio-Sans Seelenqualen.
