ACTO I: Dormitorio de La Mariscala
Amanece mientras La Mariscala y su joven amante, Octavian, intercambian palabras de amor tras haber pasado una noche juntos.
Entra Mohamed, el criado negro de la princesa, con el desayuno y Octavian se esconde. Sale de su escondite cuando Mohamed se retira y la pareja sigue con su diálogo mientras toman el desayuno.
Se oyen ruidos fuera de la habitación. La Mariscala teme que su marido, que se halla de cacería lejos de Viena, haya regresado de improviso, por lo que Octavian se esconde y se disfraza de criada.
Apartando a los lacayos, el Barón Ochs, primo de La Mariscala, irrumpe en la habitación y comienza a hablar de su próximo matrimonio con Sophie, la hija del acaudalado burgués Faninal. Le pide a su prima que le recomiende a un noble que le entregue a Sophie una rosa de plata en señal de compromiso, de acuerdo a la costumbre. Durante la conversación, el Barón Ochs coquetea con Mariandel, que no es otro que Octavian disfrazado de criada. El Barón Ochs se justifica ante La Mariscala diciendo que aun estando casado seguiría persiguiendo a campesinas y criadas. Viendo la situación, La Mariscala propone a Octavian como portador de la rosa.
Es la hora en que La Mariscala recibe a las visitas y la habitación se llena de gente que acude a solicitar algún favor. Un tenor italiano ofrece un aria sentimental, mientras el barón discute con un notario sobre la dote de Sophie. Entre los visitantes se encuentra una pareja de intrigantes italianos, Annina y Valzacchi, que ofrece sus servicios al barón, quien los contrata para que localicen a Mariandel.
Todos se marchan y La Mariscala, en su soledad, piensa en el futuro de la prometida, entregada a un ser tan desagradable como su primo, y recuerda cómo fue obligada en su juventud a casarse con un hombre mayor al que no amaba. Estos recuerdos la llenan de melancolía, y le hacen reflexionar sobre el paso del tiempo y la vejez que se acerca irremediablemente.
Cuando Octavian regresa, La Mariscala le asegura que tarde o temprano encontrará una muchacha de su edad de la que se enamorará, y la abandonará para siempre. Esto enfurece al muchacho, que le asegura que nunca dejará de amarle. Cuando Octavian se marcha, La Mariscala repara en que no se ha despedido con un beso como era habitual y manda a sus criados a buscarle, pero ya no lo encuentran. Entonces, le envía la rosa que ha de presentar a la prometida del barón.
ACTO II: Sala de visitas en la casa de Faninal
En la mansión de Faninal se espera la llegada del caballero que entregará la rosa de plata. Faninal, muy nervioso, trata de calmar a su hija, mientras Marianne, el aya de Sophie, mira por la ventana la llegada de Octavian.
Anunciado por una multitud de lacayos, Octavian entra lujosamente vestido, y presenta la rosa de plata a Sophie, quien la acepta extasiada; cuando ambos cruzan sus miradas, comienzan a sentirse irresistiblemente atraídos.
Cuando la escolta se retira, ambos jóvenes se sientan a conversar, pero son interrumpidos por la entrada del Barón Ochs, escandalizando a Sophie con sus groseros elogios. Luego, se retira a discutir el contrato de matrimonio con el padre de la joven.
La pareja se queda a solas. Sophie afirma que no se casará con el barón y ambos se abrazan declarándose su amor. Valzacchi y Annina los sorprenden y llaman a Ochs, pero este no da importancia a lo sucedido. Octavian dice al barón que Sophie jamás se casará con él y le reta a duelo. El barón se muestra inexperto con la espada y Octavian le hiere levemente.
En medio de la confusión, Sophie le dice a su padre que nunca se casará con Ochs, y Faninal amenaza con hacerle ingresar a un convento si no accede a casarse. Entre tanto, Octavian contrata los servicios de Annina y Valzacchi para salvar a Sophie de esta situación.
El barón, a quien los criados han dejado solo, se recupera del susto bebiendo vino. Annina entra con una carta de Mariandel en la que le pide una cita con ella, y Ochs vislumbra una conquista amorosa.
ACTO III: Una habitación en una posada
Instigados por Octavian, Annina y Valzacchi preparan la trampa que le han tendido al barón. Poco después, entran Ochs y Mariandel para cenar en privado, mientras la falsa doncella se muestra tímida y nerviosa.
De repente unas extrañas apariciones se ven en distintos lugares de la habitación, dejando perplejo al culpable barón. Luego, Annina disfrazada de viuda, aparece con varios niños gritando que Ochs es su padre. Llega la policía, y Ochs en su defensa presenta a Mariandel como su prometida llamándola Sophie von Faninal, pero en ese momento aparece Faninal, quien llama a su hija para que refute la absurda pretensión del barón.
Cuando Octavian susurra a la policía la verdad sobre su disfraz, entra la Mariscala y comprende rápidamente todo lo ocurrido, haciendo desistir a Ochs de su pretensión de casarse con Sophie.
La Mariscala se queda a solas con los jóvenes amantes y renuncia generosamente a Octavian a favor de Sophie. Luego abandona el lugar junto al padre de Sophie, quién se siente feliz por haber cumplido su deseo de ingresar en la nobleza. Octavian y Sophie quedan solos, y llenos de dicha repiten su declaración de amor.