Acto primero
Una plaza de Sevilla, donde están situados el cuartel de los Dragones de Alcalá y una fábrica de cigarros.
Un grupo de soldados conversa frente al cuartel. Llega hasta ellos Micaela, preguntando por el brigadier Don José, quien en ese momento no está, pero es informada de que llegará pronto con el cambio de guardia. Los soldados tratan de retenerla, pero la tímida joven se va señalando que volverá pronto.Precedidos por un grupo de niños, llegan los soldados de la guardia de relevo. Entre ellos viene Don José. De la fábrica de cigarros salen las gitanas obreras, coqueteando con los hombres presentes. Estos preguntan por Carmen, la que de inmediato aparece para cantar alabanzas al amor libre. La gitana presta especial atención a Don José y le arroja una flor como muestra de admiración. Don José queda solo y recibe la visita de Micaela, quien trae una carta de su madre, a quien el soldado recuerda con nostalgia. Micaela se retira y Don José intenta leer la carta, pero su lectura es interrumpida por una riña entre las gitanas de la fábrica de cigarros. El Capitán Zúñiga ordena a Don José que averigüe el porqué de este alboroto. Carmen ha herido a una compañera y es traída por el brigadier. En actitud desafiante, Carmen se burla de todos, y mientras Don José se apresta para conducirla a prisión, ésta lo engaña invitándole a divertirse y a reencontrarse en la taberna de Lílas Pástia. Con la expectativa de ese cita con Carmen, Don José la deja escapar, debiendo pagar con prisión esta falta a su deber.

Acto segundo
Taberna de Lílas Pastia, en las afueras de Sevilla.
Carmen y sus amigas Frasquita y Mercedes cantan y bailan una canción gitana. Hasta el lugar llega el torero Escamillo, acompañado por un grupo de admiradores a quienes les cuenta sus aventuras en el ruedo. Escamillo repara en la belleza de Carmen e intenta abordarla, pero la gitana no le corresponde sus galanteos. Llegan también hasta la taberna los contrabandistas Remendado y Dancairo para pedir a Carmen y sus amigas que los acompañen en su próxima faena.
Carmen se niega a partir y señala que espera una visita. En ese momento se oye venir a Don José, quien ya ha dejado la prisión. Carmen aleja a sus amigos asegurándoles que tratará de convencer al soldado para que se una a ellos. La gitana está feliz de ver a Don José y baila para él.
Pero a los lejos se escucha la retreta militar y el soldado debe partir al cuartel. Carmen se enfurece y Don José tiene que imponerle a la fuerza que le escuche sus declaraciones de amor. Carmen le responde que la única manera de probarle su amor sería que se uniera a ella y sus amigos en una expedición en las montañas.
En ese momento irrumpe el Capital Zúñiga, quien ha venido en busca de Carmen. Don José y su superior pelean y los gitanos logran desarmar a Zúñiga, obligando con esto a Don José a escapar uniéndose a ellos.

Acto tercero
Un lugar en las montañas, cercano a Sevilla.
Contrabandistas y gitanos descansan en un recodo. Carmen comienza a aburrirse del amor de Don José, quien no consigue adaptarse a esta vida de libertad. Se acerca a Mercedes y Frasquita, que están leyendo su futuro en las cartas, y Carmen decide hacer lo mismo. Una y otra vez los naipes le dan la misma respuesta: la muerte.El grupo sale para intentar pasar el contrabando y Don José queda en la retaguardia. Sin ser vista, Micaela ha llegado hasta este lejano lugar en busca de Don José. Ante un disparo que lanza éste, la joven se oculta.El disparo iba dirigido a un extraño que se acerca y que resulta ser Escamillo. Sin conocer la identidad de Don José, el torero cuenta que viene en busca de Carmen. Don José lo reta a duelo y Carmen aparece junto a los gitanos para separarlos. Antes de despedirse, Escamillo invita a los presentes a las próximas corridas de toros de Sevilla. El Remendado descubre a Micaela y la trae ante el grupo. La muchacha dice a Don José que su madre está agonizando y lo insta a partir con ella, para felicidad de Carmen. Don José parte, luego de amenazar a Carmen diciéndole que pronto habrá de regresar.

Acto cuarto
Exterior de la Plaza de Toros de Sevilla.
La muchedumbre se agolpa ante los preparativos de la próxima corrida. En medio de aclamaciones y vítores aparece Escamillo junto a Carmen, ahora su amante, elegantemente vestida. Luego de reiterarle su amor, Escamillo deja a Carmen y parte al ruedo. Mercedes y Frasquita recomiendan a Carmen que se aleje del lugar, pues Don José se encuentra entre la multitud. Sin embargo, ésta resuelve enfrentarlo. Todos los ruegos y posteriores amenazas de Don José hacia Carmen resultan vanos. La gitana repite una y otra vez que ahora ama al torero. Se escucha cómo la muchedumbre aclama a Escamillo y Carmen intenta entrar en la Plaza, pero Don José, presa de la ira y de los celos, la mata a puñaladas. Luego, sollozando, la invoca desesperadamente, confiesa su crimen y se deja arrestar