Принцесса Турандот - сопрано
Альтоум, китайский император, её отец - тенор
Тимур, свергнутый татарский царь - бас
Калаф, его сын - тенор
Лиу, рабыня - сопрано
Пинг, великий советник - баритон
Панг, великий прорицатель - тенор
Понг, великий повар - тенор
Мандарин - баритон
Персидский принц, палач, императорская гвардия, слуги палача, дети, восемь мудрецов, служанки Турандот, солдаты, знаменосцы, музыканты, тени умерших, толпа — хор либо без пения
Действие происходит в Китае «в легендарные времена».
Акт I
Мандарин объявляет закон: «Любой человек, который хочет жениться на Турандот, должен сначала ответить на её три загадки. Если он потерпит неудачу, то будет казнён». Персидский принц потерпел неудачу и должен быть казнён на восходе луны. Разъярённая толпа желает казни, стража оттесняет её от императорского дворца. В сутолоке на землю падает оборванный старик — это татарский царь Тимур, свергнутый и лишившийся зрения в результате переворота. Оставшаяся верной повелителю рабыня Лиу в отчаянии: она не может поднять Тимура. К счастью, ей помогает юноша Калаф; он оказывается единственным сыном царя Тимура, путешествующим инкогнито.
По сцене идёт юный персидский принц. Его вид вызывает в толпе жалость, ропот, а затем и негодование. Усмирить народ выходит сама принцесса, её неземная красота пленяет Калафа. Во что бы то ни стало он решает добиться её любви. Дорогу ему преграждают три министра: Пинг, Панг, Понг; Лиу с арией «Signore, ascolta» («Послушай, господин мой!»), где она признается Калафу в любви; Тимур с плачем: «Ah, per ultima volta» («О, в последний раз»). Калаф отвечает Лиу знаменитой арией «Non piangere, Liu» («Не плачь, моя Лиу») и идёт к гонгу. Трижды ударив в него, он зовёт: «Турандот!»
«Бессмысленно кричать по-гречески, по-китайски, по-монгольски! — восклицают министры. — Только гонг зазвучит — и смерть на зов спешит!»
Акт II
Императорские министры Пинг, Понг и Панг готовятся к церемонии загадок и оплакивают участь Китая. По их словам, несчастная страна не знает покоя из-за Турандот. «Вот до чего мы докатились! — В палачей мы превратились! — Министры — убийцы». Они мечтают поскорей покинуть проклятую работу и вернуться к тихой, спокойной жизни (трио «Ho una casa nell’Honan»; «У меня в Хэнани дом»).
Площадь перед дворцом. Старый император Альтоум пытается отговорить Калафа от состязаний («Basta sangue!»; «Хватит крови!»). «Дай мне, юноша, спокойно умереть, о смерти твоей не сожалея!» Но Калаф непреклонен. Тогда появляется принцесса Турандот, она рассказывает о своей ненависти ко всей сильной половине человечества, вспоминает свою бабушку, принцессу Лоу-Линь, которую обесчестили дерзкие завоеватели (Ария «In questa reggia»; «В этом дворце»).
Калаф просит загадывать загадки. Первая загадка: что это за чудесный призрак, летающий под покровом ночи? Утром он исчезает, чтобы воскреснуть в сердце на закате, мир его умоляет остаться, но он непреклонен. Калаф легко находит ответ: это надежда. Вторая загадка: горит как пламя, но не пламя, в час последний похолодеет, ей ты с трепетом внимаешь, а цветом схожа с зарей? И тут принц не затрудняется: это кровь. Третья загадка: лёд зажёг твоё сердце, но оно не может растопить этот лёд. Что же это такое, и свет, и тьма, сделает рабом захотевшего воли, сделает царём захотевшего рабства?
Калаф затрудняется ответить; его подбадривают император, министры, народ и Лиу. Турандот заглядывает ему в лицо и усмехается: «Ну, чужестранец, так что же это за лёд, который зажигает пламя?» Это подсказывает Калафу ответ: «Моим пламенем я растоплю твой лёд: Турандот!»
Принцесса в отчаянии: она просит отца не выдавать её за чужеземца. «Священна клятва! — Нет, не клятва, а дочь священна!» Однако Калаф не хочет брать Турандот силой. Он загадывает ей загадку на таких условиях: если Турандот отгадает её до восхода солнца — Калаф сам пойдёт на смерть. Если же нет, принцесса выйдет за него замуж. Загадка звучит просто: Турандот должна назвать имя неизвестного принца. Народ расходится, славя своего императора.
Акт III
Императорский сад, залитый лунным светом. Глашатаи оповещают о приказе Турандот: «Этой ночью никто не спит в Пекине» — никому не спать, во что бы то ни стало, под страхом смерти, вызнать имя неизвестного принца. Но Калаф полон радостных надежд: «Секрет мой скрыт во мне, никто не узнает моего имени!» (ария «Никто не спит» [итал. Nessun dorma]).
Появляются министры Пинг, Панг и Понг. Они безрезультатно пытаются соблазнить Калафа прекрасными девушками, богатством и славой. Затем Калафа окружают горожане, которые умоляют его открыть своё имя, ведь иначе им грозит гибель, но и это безуспешно. Тогда толпа угрожает ему смертью, но Калаф непреклонен. Стража вводит Тимура и Лиу, в которых узнают людей, говоривших с неизвестным принцем. Чтобы избавить Тимура от пытки, Лиу объявляет, что только она знает имя. Но выдать имя Калафа она отказывается, говоря, что силы молчать даёт ей любовь.
Она кончает с собой, предсказав Турандот, что и она полюбит принца. Потрясённая толпа уносит тело Лиу, оставляя Турандот и Калафа вдвоём. Поцелуй Калафа заставляет сердце принцессы дрогнуть. Он раскрывает своё подлинное имя, но Турандот объявляет всем, что имя принца — Любовь. Народ в финальном хоре прославляет любовь и жизнь.
