舞台はスペインのセビリア、タバコ工場前の広場から始まる。町の警備にあたっている竜騎兵の伍長ドン・ホセを幼なじみのミカエラが訪ねてくるが、あいにくホセは不在だ。警備の交替でホセが現れると、休憩時間を迎えたタバコ工場から仲間たちが出てくる。その中で最も人気が高いのはカルメンだ。カルメンは言い寄ってくる男たちを思わせぶりにかわし、堅物のホセに流し目を送る。無関心を装いながらも彼女の魅力に惹き付けられる自分を感じるホセ。やがて工場で喧嘩が始まり、相手を傷つけたカルメンが兵に捕えられる。だが、ホセと二人きりになったカルメンは、彼を誘惑し、自分を逃がすようにと口説く。ホセもその誘惑に勝てず、彼女を逃がしてしまう。
酒場ではカルメンをはじめとする女たちや、闘牛士のエスカミーリョたちが踊っている。カルメンを逃がした罪で営倉に入れられていたホセが、カルメンを訪ねてやって来る。ホセの来訪を待っていたカルメンは喜ぶが、甘い時間もつかの間、帰営のラッパの音で兵営に戻ろうとするホセに呆れ、自分を愛しているならば兵隊などやめて一緒に自由気ままな生活を、とホセを惑わす。そこに入ってきた隊長のスニガに対し、剣を抜いてしまったホセは脱走兵となり、密輸業者の仲間に入ってしまう・・・。