מבוסס על סיפור קצר בשם "מאדאמה בטרפליי" אשר נכתב ע"י ג'ון לותר לונג והיה המקור למחזה זה.
על גבעה מעל נגסקי, בבסיס חיל הים האמריקאי, מוצב הקצין לוטננט.
גורו, שדכן יפני, מציג בפניו את יחודו של בית מסורתי יפני שזה עתה רכש על שני משרתיו. פינקרטון גם רכש באמצעות גורו אשה, בטרפליי, הם ממתינים לבואה לטקס הנישואים. הקונסול האמריקאי שרפלס מצטרף אל השניים, הוא מופתע מגישתו קלת הדעת לנישואים.
בטרפליי, בת 15,יתומה מאביה ובשל עונייה נאלצה לפרנס עצמה ואמה בעבודה כגיישה.
זה שלוש שני םשפינקרטון נעדר מביתו ובטרפליי, בעוני נואש נשארת עם המשרתת סוזוקי, נחושה בדעתה להמתין לבעלה, משוכנעת כי ישוב.
