第一幕
皇宮外，大家正預備慶祝齊格菲王子成年之禮，王子私人教授忙於迎接賓客。皇后和齊格菲王子蒞臨，慶典節目隨即展開。皇后送予王子一把十字弓作生日禮物，並提醒王子快將為王，應早日成婚。數位外交使節呈上該國公主的照片，王子要在晚會跟她們會面，從中選出妃子。王子陷入沉思，省視自己的未來。教授見狀，設法逗王子開心，好讓他歡度慶典。傍晚天空，有一群天鵝飛過，友人游說王子同往打獵。

第二幕
邪惡的羅伯特守候在湖畔，暗中監視打獵隊伍。王子欲獨自守獵，故留在湖畔靜候獵物。天鵝群飛至，王子準備發箭之際，卻看見天鵝之后化成天仙美女奧德蒂。奧德蒂受驚，但經王子安撫後，漸漸平靜下來。她向王子解釋，她和同伴受羅伯特施咒，白天化成天鵝，晚上才能現身成人。只有矢志不渝的真愛出現，才可解除魔咒。王子聽後深深愛上奧德蒂，並向她許下盟誓。此時，羅伯特突然現身，王子欲引弓射殺，卻被奧德蒂阻止；原來羅伯特一死，魔咒便永遠無法解除。黎明到來，奧德蒂和同伴又再化成天鵝，在羅伯特監視下離去。

第三幕
典禮官在宴會廳迎接四位公主和她們的侍從。齊格菲王子偕皇后到來，四位公主輪流與王子共舞。皇后問王子選那位公主為妃，王子欲言之際，小號響起，羅伯特與奧狄莉不請自來。奧狄莉與王子共舞，她艷光四射，魅力逼人，令王子誤以為眼前舞伴是他所愛的奧德蒂。他宣佈迎娶奧狄莉為妃。羅伯特詭計得逞，遂引領王子一看窗外奧德蒂的孤影。王子懊悔不已，立即追隨奧德蒂至湖畔。

第四幕
天鵝群飛返湖上，心碎的奧德蒂回來，向同伴泣訴王子已背棄自己。天鵝們苦苦相勸，但奧德蒂決意投湖自盡，以擺脫魔咒的控制。羅伯特呼風喚雨，欲阻止王子前往湖畔，幸王子最終也找到奧德蒂。王子向她解釋他受羅伯特施咒，錯認奧狄莉是她，懇求奧德蒂寬恕。最後，奧德蒂原諒王子，二人互訂終身。羅伯特現身，要求王子履行承諾，立即與奧狄莉成婚，並懲戒奧德蒂永遠不能變回人形。一雙戀人苦無他法，決定殉情以擺脫魔咒。羅伯特力阻，因二人一死，他亦會隨之幻滅。可惜，一切為時已晚，王子與奧德蒂已雙雙投湖，來生再續未了緣。