En una plaza de Sevilla transitan civiles y militares. En frente, una fábrica de habanos. De entre la multitud, aparece Micaela en busca de Don José, cabo del ejército. Pero él no está de guardia en el cuartel. La muchacha se aleja y promete volver más tarde. Las empleadas salen de la fábrica y entre ellas se encuentra Carmen, la gitana que todos buscan. La seductora Carmen provoca a Don José arrojándole una flor. Él, por su parte, parece ignorarla. Sin embargo, la bella gitana lo ha cautivado. Mientras tanto, Micaela regresa por Don José y le entrega finalmente noticias de su madre. De pronto estalla una pelea en la fábrica: Carmen es acusada y arrestada por haber herido a una compañera. Queda en custodia de Don José. Una vez a solas con él, lo seduce y lo convence de ayudarla a huir.

En la taberna de Lillas Pastia, se encuentran gitanos y soldados. Aparece el torero Escamillo, entre ovaciones y cánticos, que dirige su atención hacia Carmen. Cuando todos se han marchado tras el torero, Remendado y Dancairo, dos contrabandistas, intentan convencer a la gitana y a sus amigas, Frasquita y Mercedes, de ayudarlos en un gran golpe que están preparando. Llega Don José, que salió de prisión a la que fue condenado un mes por haber dejado escapar a Carmen. Mientras ella baila para él, se escucha el toque militar y Don José quiere volver al cuartel. Carmen se indigna y le pide que la siga a las montañas, como prueba de su amor. Zúñiga, su superior, llega y le ordena a Don José retirarse pero él se niega. Comienzan a pelearse. Don José no tiene opción y se une a la banda de contrabandistas.

En los peligrosos senderos de las montañas, Don José siente remordimientos por haber desertado al ejército y Carmen ya está cansada de las escenas de celos de su compañero. Las amigas de la gitana tiran las cartas: para ambas hay fortuna y amor, pero para Carmen, la muerte. Don José queda vigilando la carga cuando aparece Escamillo, que viene en busca de Carmen. Ambos se baten a duelo por ella, que intercede y los separa. Escamillo se va con la promesa de verla en la corrida en Sevilla. Micaela trae la triste noticia de la muerte de la madre de Don José. Él la sigue pero jura volver.

En los instantes previos a la corrida, el pueblo aclama a Escamillo. Frasquita y Mercedes previenen a Carmen sobre la presencia de Don José, que se esconde entre la multitud. Pero ella no le teme y lo enfrenta a solas. El soldado le suplica que lo siga, y al darse cuenta de que la gitana ama al torero, llevado por la locura de los celos, la apuñala y luego se deja arrestar.