L'acció es desenvolupa a Pequín, en un entorn màgic de conte de fades. La bella però cruel princesa Turandot, filla de l'emperador, ha decidit que només es casarà amb aquell que aconseguisca esbrinar els tres enigmes que ella propose i, en cas contrari, el pretendent morirà. Quan Timur, ancià rei tàrtar exiliat, i Liú, la seua jove esclava, arriben a la ciutat, ja són molts els cadàvers de pretendents als peus de la princesa. Allí es reuneixen amb Calaf, fill de Timur i amor secret de Liú. Quan Calaf veu a Turandot, s'enamora perdudament d'ella i decideix afrontar les proves per a optar a la seua mà.