Der amerikanische Marineoffizier Pinkerton - stationiert in Nagasaki - hat über den Vermittler Goro ein Haus erworben, inklusive des Geisha-Mädchens Cio-Cio-San, genannt Butterfly. Die Hochzeitszeremonie möchte er schnell hinter sich bringen.
Zunächst erscheint jedoch der Konsul Sharpless, der ihm rät, nicht zu leichtfertig mit der neuen Verbindung umzugehen: Butterfly habe sich im Konsulat nach Amerika erkundigt, sie nehme die Heirat sehr ernst.