La scena si apre su una piazza di Siviglia. Da una parte si scorge la manifattura dei tabacchi e di fronte la sede del Corpo di Guardia dei Dragoni. I militari attendono ansiosi l'uscita dalla fabbrica delle sigaraie. Micaela, inesperta ragazza di paese si reca nei pressi della sede del Corpo di Guardia cercando Don Josè, suo promesso sposo e brigadiere del Corpo. Don Josè non è in sede, Micaela viene informata che arriverà per il cambio della guardia. Timidamente Micaela si allontana; poco dopo giunge Don Josè mentre le sigaraie escono dalla manifattura. Tra di loro c'è Carmen che tenta di sedurre Don Josè lanciandogli un fiore.
Poco dopo ritorna Micaela per recare a Don Josè notizie della madre, e i due giovani si rinnovano la promessa di matrimonio. Micaela parte, mentre alla manifattura scoppia un litigio tra le ragazze. Carmen viene arrestata per aver ferito una compagna e viene affidata alla vigilanza di Don Josè. Carmen ha così modo di utilizzare tutte le astuzie femminili per cercare di farsi liberare. Promette a Don Josè un appuntamento da Lillas Pastià. In un primo momento il brigadiere si mostra titubante, poi favorisce la fuga di Carmen facendosi gettare a terra mentre accompagna Carmen verso la prigione.

La scena si svolge alla taverna di Lillas Pastià. Mentre Carmen balla con le compagne entra Escamillo, applaudito torero, che rivolge subito le sue attenzioni a Carmen. Carmen rifiuta il corteggiamento perchè attende Don Josè che deve raggiungerla dopo essere stato in prigione per averla lasciata fuggire. L'osteria è un covo di contrabbandieri di cui anche Carmen fa parte. Remendado e Dancairo stanno progettando un colpo grosso. Nel frattempo giunge Don Josè ormai invaghito completamente della seducente Carmen. Quando Don Josè sente suonare la ritirata vorrebbe rientrare, ma Carmen vuole che, disertando, fugga con lei sulle montagne dove tutto è libertà.
Intanto entra il capitano Zuniga, che ingiunge a Josè di ritirarsi. Nasce una lite che Remendado e Dancairo intervenendo riescono a sedare. Zuniga viene portato via e Don Josè è così costretto a fuggire con Carmen.

La scena si sposta al quartier generale dei contrabbandieri sulle montagne.
Don Josè è tormentato dal rimorso per non avere mantenuto le promesse fatte alla madre mentre Carmen si è già stancata di quest'uomo che non riesce ad adattarsi alla vita che lei ama tanto e ricomincia a pensare al torero Escamillo. Intanto dalle carte che la bella zingara consulta giungono presagi di morte. Giunge Escamillo e nasce una disputa con Don Josè: Carmen riesce a stento a dividere i due che già avevano sfoderato i coltelli. Ormai Don Josè ha definitivamente perso la stima e l'amore di Carmen. Giunge Micaela che prega Don Josè di seguirla al capezzale della madre morente. Don Josè segue Micaela ma minaccia Carmen che sfrontatamente lo sfida.

La scena si sposta su una piazza di Siviglia davanti all'arena. La folla osanna Escamillo che si sta recando alla corrida insieme a Carmen, divenuta sua amante. Le amiche di Carmen la avvisano che Don Josè si trova nelle vicinanze e la sta cercando. Carmen non ha paura e affronta Don Josè che la prega di tornare ad essere la sua amante. Carmen risponde in modo sgarbato e getta ai piedi di Don Josè un anello che lui le aveva regalato. Dall'arena giungono le grida di approvazione per Escamillo. Don Josè ormai accecato dalla gelosia, si getta contro Carmen e la uccide a pugnalate poi si abbandona sul suo corpo abbracciandola disperatamente.