Події розгортаються в домі Ґабріеля фон Айзенштайна, який того ж вечора має вирушити на вісім днів до в’язниці за порушення порядку. Його служниця Адель просить дозволу піти до “хворої тітки”, щоб насправді відвідати бал князя Орловського. Тим часом тенор Альфред, колишній залицяльник Розалінди (дружини Ґабріеля), переконує її запросити його на вечерю після того, як її чоловік піде відбувати арешт.

Айзенштайн, роздратований через невдалий захист свого адвоката, планує прощальну вечерю з дружиною перед від’їздом до тюрми. Але його плани змінюються під впливом нотаріуса Фальке, який вмовляє його поїхати на бал до Орловського, відкладавши похід до в’язниці на ранок. Коли Айзенштайн іде, Альфред з’являється в його домі і продовжує залицятися до Розалінди.

Їхню зустріч перериває начальник в’язниці Франк, який прибуває, щоб особисто заарештувати Ґабріеля. Розалінда, щоб уникнути скандалу, видає Альфреда за свого чоловіка, і той змушений піти до в’язниці замість справжнього Айзенштайна.

На балу в Орловського, молодого російського князька, розбещеного грішми, зібралась різноманітна публіка. Фальке представляє Айзенштайна як маркіза Ренара. Адель, вдягнена у вечірню сукню своєї господині, заперечує, що вона служниця, і видає себе за баронесу. Приходить Франк, якого також представлено під псевдонімом шевальє Шанґрі. Він швидко знаходить спільну мову з маркізом, не знаючи, що це насправді Ґабріель фон Айзенштайн.

На балу з’являється Розалінда, замаскована під угорську графиню. Отримавши записку від Фальке, вона приходить, щоб пересвідчитись, що її чоловік, який мав бути у в’язниці, весело проводить час на вечірці в Орловського. Айзенштайн, не впізнавши її, починає фліртувати, а Розалінда хитро отримує від нього годинник як доказ його зради. Тим часом Фальке, згадуючи, як колись Айзенштайн виставив його на посміховисько в костюмі летючої миші, радіє своєму реваншу, який йому вдалось організувати з допомогою Орловського.

На світанку після вечірки Орловського на службу у в’язницю приходить директор тюрми Франк. Він мріє відпочити після безсонної ночі. Проте одне за одним у в’язницю приходять неочікувані гості: спершу Іда та Адель, яка, все ще думаючи, що він шевальє, просить рекомендацію в акторську школу.

Потім з’являється Айзенштайн. Обоє чоловіків нарешті розкривають один перед одним свої справжні імена. І тоді з’ясовується, що напередодні Франк заарештував залицяльника його дружини, Альфреда. Скориставшись одягом Блінда, якого викликали на вимогу Альфреда, замаскований Айзенштайн проводить допит Альфреда та Розалінди. Після чого у гніві розкриває, що він – Айзенштайн, і звинувачує Розалінду у зраді. Але таке ж звинувачення отримує й він, коли Розалінда показує його годинник, як доказ залицянь на балу.

Розалінда прощає чоловіка, розуміючи, що вони обоє були персонажами вистави, яку за гроші Орловського інсценізував Доктор Фальке задля помсти та власної розваги.