中國公主圖蘭朵（蒙古語意思為“溫暖”）的美貌吸引了無數追求者，但她下令，唯有答對她的三個謎語的男人才能娶她，答錯則會被處死。流亡的韃靼王子卡拉夫與父親帖木兒和侍女柳兒在都城意外重逢，看到了猜謎失敗遭處決的波斯王子和親自監斬的圖蘭朵。卡拉夫王子不顧父親、柳兒和三位大臣的反對，前來答題，並答對了所有問題。但圖蘭朵拒絕認輸，不願嫁給卡拉夫。於是卡拉夫自己出了一道謎題，只要公主在天亮前得知他的名字，公主就不必嫁給他，並可以處死他。公主捉到了侍女柳兒，並且嚴刑逼供，柳兒選擇自盡來保守秘密。天亮時，公主雖沒有得到答案，但王子的吻融化了她冰冷的心。她同意嫁給卡拉夫，而卡拉夫也把真名告訴了圖蘭朵。

是什麼出現在暗夜消失於光明，把黑暗照亮？是什麼炙熱如火，卻並非烈火？是什麼寒冷如冰，卻使你燃燒？有時，謎題的答案非常簡單，卻因為距離太近，怎麼也無法看清……

圖蘭朵公主這個角色為我們展現出的是冷酷和無情，同時也是殘忍的象徵。普契尼為了充分體現這一人物特點從而減少了她的歌唱部分，圖蘭朵公主一直是以沉默無言的形式出現的，普契尼也希望以此來誇大體現那時這個異國王朝的殘酷。

而與之完全相反的角色則是柳兒，她也是最能體現普契尼在塑造女性角色時的特點的角色。為了她深愛的卡拉夫流亡，與之相遇後為了他接受酷刑的折磨，而她最深愛的卡拉夫卻是導致柳兒最終自殺的罪魁禍首。