Действие первое
На городской площади в Севилье, у сигарной фабрики, расположился сторожевой пост. В оживлённой толпе мелькают драгуны, уличные мальчишки, работницы сигарной фабрики со своими возлюбленными.
Микаэла разыскивает Дона Хозе. Моралес объясняет ей, что он служит в другой бригаде, скоро заступающей в караул. Дон Хозе приводит новую смену.
В перерыв работницы фабрики выходят на площадь. Появляется Кармен. Встреча с Хозе, не обращающим на неё внимание, пробуждает в Кармен страсть. Её песня звучит как вызов, а цветок, брошенный к ногам Хозе, обещает любовь.
Возвращается Микаэла с письмом к Хозе от его матери, где она просит его вернуться и жениться на Микаэле.
Со стороны фабрики доносится шум: девушки обвиняют Кармен в том, что она в ссоре схватилась за нож и ранила одну из работниц.
Цунига посылает Хозе разобраться — кто виновник драки. Кармен отказывается отвечать на вопросы, и её ведут в тюрьму. Кармен пытается обольстить Хозе, чтобы тот её отпустил. Ей запрещено говорить, и она поёт, назначая ему свидание в таверне. Хозе позволяет ей уйти.
Действие второе
Таверна Лилас-Пастья — место тайных встреч контрабандистов, которым помогает Кармен. Цунига сообщает, что Дон Хозе, заключённый в тюрьму на месяц за организацию её побега, освобождён. Появляется тореадор Эскамильо — желанный гость таверны. Его внимание привлекает Кармен, но она не выказывает к нему интереса.
Посетители покидают таверну. Ночью контрабандисты собираются на рискованный промысел. На этот раз Кармен отказывается идти с ними. Она ждёт друга.
В таверну входит Хозе, но радость встречи кратковременна. Военный горн призывает драгуна в казармы. В его душе страсть борется с долгом. Кармен требует, чтобы он дезертировал и отправился с нею в горы.
Неожиданно возвращается Цунига, начальник Хозе, он приказывает ему возвращаться в казармы. В порыве ревности Хозе обнажает саблю. Вбежавшие контрабандисты разнимают их. Дон Хозе остаётся с Кармен, чтобы начать новую жизнь, полную тревог и опасностей.
Действие третье
Горы. Контрабандисты расположились на привал. Здесь же Кармен и Хозе. Мечтающий о спокойной жизни крестьянина, Хозе страдает от измены долгу, от тоски по родному дому. Лишь страсть к Кармен удерживает его среди контрабандистов. Но Кармен больше не любит Хозе.
Фраскита и Мерседес нагадали себе на картах благополучное будущее. Кармен тоже раскладывает карты, но, сколько бы она ни перетасовывала их, ей выпадает смерть. Цыганки уходят отвлекать таможенников, перекрывших контрабандистам путь. Дон Хозе, оставленный охранять товар, стреляет в злоумышленника, которым оказался Эскамильо. Тореро объяснил, что ищет Кармен, узнав, что она больше не любит своего солдата. Хозе в ярости. Между ними завязывается схватка, которую прекращает Кармен. Эскамильо благодарит её и удаляется, пригласив всех на предстоящий бой быков. Ревнуя, Хозе угрожает Кармен.
Микаэла сообщает, что мать Хозе умирает и хочет благословить их. Хозе соглашается пойти с ней.
Действие четвёртое
Площадь в Севилье полна народа. Толпа ждёт начала боя быков. Среди героев корриды — Эскамильо. Приветствует его и Кармен. Её влечёт к жизнерадостному, отважному тореро. Фраскита и Мерседес предупреждают, что за ней следит Хозе, скрывающийся в толпе. Но Кармен решает остаться и поговорить с ним. Все уходят смотреть корриду. Появляется Хозе. Кармен непреклонна: она больше не любит его. Бросая Хозе подаренное им кольцо, Кармен хочет уйти. Но обезумевший от страданий Хозе бросается с навахой на Кармен.
Ликующая толпа сопровождает выход победоносного тореро Эскамильо на площадь. Они останавливаются в ужасе, видя убитую Кармен. Хозе раскаивается.