Acto I
Escena 1. Un bosque
Golaud, nieto de Arkel, rey de Allemonde, se ha perdido en el bosque mientras cazaba jabalís. Se encuentra con una bella y enigmática joven junto a una fuente que se niega a decirle más que su nombre, Mélisande. El príncipe ve una corona bajo el agua, pero ella amenaza con ahogarse si intenta recuperarla. Comienza a anochecer y Golaud la invita a irse con él a su castillo.
Escena 2. Una sala del castillo
Geneviève, madre de Golaud, lee a Arkel una carta de su hijo, en la que cuenta que se ha casado con Mélisande y pide permiso para volver al hogar con su nueva esposa. Arkel acepta, a pesar de haber arreglado para él una boda con la princesa Úrsula. Aparece Pelléas, hermanastro de Golaud, y le pide a su abuelo que lo deje ir a ver a un amigo que está a punto de morir. Arkel le recuerda que su padre también está enfermo y que no debería irse del castillo. Luego le pide a Geneviève que ilumine una lámpara para indicarle a Golaud que puede volver.
Escena 3. En los jardines del castillo
Geneviève y Mélisande pasean junto al mar. Mélisande confiesa que le afecta la falta de luz del castillo y del bosque. Geneviève le asegura que se acostumbrará. Aparece Pelléas y los tres contemplan el mar, donde ven zarpar el barco en el que llegaron Golaud y Mélisande. Geneviève se retira y Pelléas le anuncia a Mélisande que partirá. Ella deja entrever que no quiere que se vaya.
Acto II
Escena 1. Una fuente en el parque
Pelléas y Mélisande pasean por el parque y llegan a la fuente de los ciegos. Mélisande intenta meter sus manos en el agua, pero solo moja su larga cabellera.
Comienza a jugar con su anillo de bodas y cuando dan las campanadas de las doce del mediodía se le cae al agua en un descuido y lo pierde. Deciden volver al palacio y contar a Golaud lo sucedido.
Escena 2. Una habitación del castillo
Cuando Mélisande llega al castillo, encuentra a Golaud tendido en la cama, ya que se cayó de un caballo justo al sonar las campanadas de las doce, en el mismo momento en que su mujer perdió el anillo. Mélisande se muestra preocupada y le dice a Golaud que no está feliz en el castillo. De pronto, Golaud ve que no lleva el anillo y Mélisande teme contarle la verdad y le dice que lo perdió en una gruta cerca del mar. Golaud le dice que vaya a buscarlo con Pelléas.
Escena 3. Ante una gruta
Mélisande sabe que el anillo no está en la gruta. Pelléas accede a acompañarla, le dice que debe conocerla para poder describir su interior si Golaud la interroga. La luna asoma iluminando la gruta y descubren la presencia de tres mendigos. Comienza a subir la marea y se retiran angustiados.
Acto III
Escena 1. Una torre del castillo
Mélisande peina su larga cabellera en la ventana de la torre mientras canta.
Aparece Pelléas y le pide que se asome: se quiere despedir porque se va a la mañana siguiente. Al asomarse, su melena comienza a deslizarse llegando hasta a él, que la ata a un árbol cercano para retenerla. Aparece Golaud y al ver la escena la califica de juego de niños, tratando de acallar sus celos.
Escena 2. Los sótanos del castillo
Golaud lleva a Pelléas a los sótanos del palacio. En medio de la oscuridad, la linterna ilumina un pequeño espacio y Golaud obliga a su hermanastro a asomarse al precipicio, sosteniéndolo para evitar que se caiga.
Escena 3. Una terraza al salir de los sótanos
Pelléas se siente aliviado al salir de un lugar tan tenebroso y disfrutar nuevamente del aire fresco del mar y de la luz. Intenta no acusar recibo del mensaje de Golaud, pero éste se lo dice claramente: debe alejarse de Mélisande, quien está a punto de ser madre y necesita tranquilidad.
Escena 4. Ante el castillo
Golaud y su hija Yniold están debajo de la ventana de Mélisande. Atormentado por sus presentimientos, Golaud quiere que la niña le cuente lo que sabe de la relación de su hermanastro con su mujer. Ella se asusta ante la agitación de su padre y huye.
Acto IV
Escena 1. Un pasillo del castillo
Pelleas decide irse del castillo, pero antes busca a Mélisande para darse cita en el bosque junto a la fuente y despedirse. Tras este encuentro fugaz ella se reúne con el resto de la familia. Golaud llega a la casa con la noticia de la partida de Pelléas. Lleno de ira, arremete contra Mélisande y la golpea.
Escena 2. Una fuente en el parque
Yniold lucha contra una piedra del jardín que no puede mover. A lo lejos contempla un rebaño de ovejas que se dirige al matadero, como referencia a la inminente tragedia. Mélisande acude a la cita con Pelléas: confiesan su amor y se besan.
Golaud los descubre, mata a su hermanastro con su espada y hiere a su mujer.
Acto V
Una habitación del castillo
Mélisande agoniza tras haber parido a una niña pequeña y frágil. Golaud, Arkel y el médico la observan y, cuando despierta, Golaud les pide que los dejen solos.
Golaud necesita saber si su mujer le ha sido fiel; ella responde que no ha hecho nada malo, que no son culpables de nada. Mélisande muere, Arkel ordena que se lleven a la niña de la habitación.
