L'operetta, ambientata a Parigi, parla del tentativo dell'ambasciata Pontevedrina di far sposare la ricca vedova Hanna Glavari con il conte Danilo, sua antica fiamma. Nel frattempo si sviluppa il triangolo amoroso tra il Barone Mirko Zeta, sua moglie Valencienne e Camille de Rossillon.

Hanna Glavari è rimasta presto vedova del ricchissimo banchiere di corte del piccolo stato di Pontevedro; un suo matrimonio con uno straniero provocherebbe la fuoriuscita dei milioni di dote della signora e il collasso delle casse statali. La vedova è ora a Parigi e il sovrano di Pontevedro, preoccupatissimo, incarica il proprio ambasciatore a Parigi, barone Zeta, di trovarle un marito pontevedrino.

L'ambasciatore Zeta e il suo cancelliere Niegus, cercano un candidato e lo individuano nel conte Danilo Danilovich che in passato ha interrotto una storia d'amore con Hanna su pressione della famiglia, a causa delle umili origini di lei. Cogliendo l'occasione del compleanno del sovrano, il barone Zeta organizza una festa all'ambasciata, durante la quale, con Niegus, cerca di convincere Danilo a sposare la vedova. Hanna ama ancora Danilo, tuttavia non lo vuole dimostrare e anzi cerca di ingelosirlo.

Frattanto si intreccia la storia d'amore della moglie del barone Zeta, Valencienne, con il diplomatico francese Camille de Rossillon; durante un ballo in casa Glavari, i due si appartano nel padiglione; stanno quasi per essere scoperti dal barone Zeta, quando Niegus, meno sbadato di quel che sembra, riesce a far uscire per tempo Valencienne e a sostituirla con Hanna.

Quando Hanna esce dal padiglione con Rossillon, sembra chiara la scelta del futuro marito: un parigino... Tutto sembra compromesso; Danilo è furioso e lascia la festa; Zeta non capisce se la moglie lo ha tradito o no.

Ha luogo una nuova festa in casa Glavari con tema le atmosfere e i balli di Chez Maxim's; Danilo si consola bevendo champagne e con le famose ballerine grisettes; Hanna gli spiega però che è stato Niegus a effettuare lo scambio di persona nel padiglione per salvare Valencienne.

Dopo tante schermaglie e sofferenze, Danilo dichiara il proprio amore a Hanna, che annuncia il suo matrimonio con Danilo.