집안의 몰락으로 게이샤가 된 초초상은 나가사키 주재 미국 해군 중위 핑커톤과 사랑에 빠져 주위의 반대에도 불구하고 결혼식을 올린다. 얼마 후 핑거톤은 돌아오겠다는 말만 남긴 채 미국으로 돌아가 다른 여인과 결혼을 한다. 이 사실을 모르는 초초상은 3년이란 긴 시간 동안 온갖 시련 속에서 핑커톤을 기다린다. 초초상의 오랜 기다림 끝에 핑커톤이 나가사키로 돌아오지만, 미국인 아내와 함께 돌아와 아이를 데려가겠다고 한다.