Действие происходит в Риме и его окрестностях в первой половине XVII века.
I действие
1-я картина
Художник Сальватор Роза увлечен рисованием живописного пейзажа в горах Абруццо и не замечает, как его обступают бандитки. Появляется их предводительница – смелая и благородная Катарина. Шайка досталась ей в наследство от отца. Сальватор восхищен красавицей.
А вот и бандиты! Самый дерзкий и ловкий – Дьяволино влюблен в Катарину. Разбойник взял в плен офицера. Офицер объявляет: Катарина получит свободу, если сдаст властям свою банду. Амазонка решительно отказывается.
Раздаются выстрелы: приближаются войска, боя не избежать. Во время схватки Сальватор пытается спасти любимую и уводит ее в горы. Художник закрывает Катарину собой от выстрела и получает ранение. Дьяволино бросается к девушке и уносит ее, хотя дочь разбойника хотела бы остаться с раненым Сальватором.
Оставшиеся без предводителей бандиты терпят поражение.
2-я картина
Беглецы Катарина и Дьяволино скрываются в постоялом дворе на окраине Рима. Хитрый Дьяволино подпаивает юного пажа Герцога Альбано и крадет его одежду.
В трактир вбегает незнакомка в маске. Следом прибывают Сальватор и Герцог, друг и покровитель художника. Сальватор удивлен: в незнакомке он узнает свою невесту Флоринду. Узнает он и другую девушку: переодетая служанкой Катарина прислуживает на дружеской пирушке. Художник любуется ею. Дьяволино ревнует.
Застолье прерывается приходом отряда солдат с пленными разбойниками. Катарина отвлекает представителей власти, а Дьяволино освобождает пленных товарищей. Офицер узнает Катарину и собирается арестовать, но в суматохе Сальватору удается тайно увести ее. Дьяволино спасается бегством.
II действие
3-я картина
В своей студии в Риме Сальватор Роза работает над портретом Катарины в образе богини цветов Флоры. Художник расхваливает прекрасную натурщицу Герцогу Альбано. Вне себя от ревности Флоринда тайком покидает мастерскую и выдает офицеру, где прячется прекрасная разбойница.
К Сальватору врывается отряд солдат. Арестованная Катарина упрекает Флоринду за низкий поступок. Ее уводят в тюрьму. Художник безутешен.
4-я картина
Оказавшись в тюрьме, храбрая Дочь разбойника впервые в жизни впадает в отчаяние. К ней в камеру удается пробраться Дьяволино, который, не мешкая, признается Катарине в любви. Она тронута, но отвергает любовь юноши, ведь ее сердце отдано Сальватору. Приходят офицер и судья: разбойницу ждет казнь через повешение. Катарина прощается с жизнью.
Но неожиданно из темноты возникает спрятавшийся в стенной нише Дьяволино. Накинув подготовленные им маски и плащи, разбойники совершают побег.
III действие
5-я картина
На вечерней площади в Риме бурлит карнавал. Беглецам удается затеряться в толпе, но солдаты всюду ищут их. Катарина не хочет покидать город, не увидевшись с Сальватором. Сальватор мрачно бродит среди карнавального веселья. Здесь и Герцог Альбано с Флориндой, которой удается разглядеть гонимых в праздничной толпе.
Сальватор и Катарина неожиданно сталкиваются и бросаются друг другу в объятия. Их счастье длится всего лишь миг: Дьяволино бросается на соперника.
Финал I. Трагический (по версии Жюля Перро). Лондон, 1846 год.
В разгар поединка Катарина закрывает собой Сальватора и погибает от руки Дьяволино.
Финал II. Драматический (по версии Жюля Перро). Санкт-Петербург, 1849 год.
Дьяволино погибает в поединке. Катарина арестована, но охваченная муками совести Флоринда через Герцога выпросила у властей прощение разбойнице. Сальватор счастлив. Но Катарина не принимает его руки и сердца и уходит вместе с паломниками: только жизнь, проведенная в уединении и раскаянии, может искупить ее грехи.
Финал III. Счастливый (по версии Энрико Чекетти). Санкт-Петербург, 1888 год.
Сальватор мирится с Дьяволино. Катарина арестована, но Герцог Альбано приносит указ об освобождении разбойницы и благословляет Катарину и Сальватора. Флоринда благосклонна к Герцогу. Дьяволино удается скрыться. Все ликуют.
