En una cena de medianoche en su salón de París, la cortesana Violetta Valéry recibe al joven Alfredo Germont, quien propone un brindis por el amor y el vino («Libiamo ne' lieti calici»). Cuando un acceso de tos debilita a Violetta, Alfredo le confiesa su amor; ella le entrega una camelia pidiéndole que la devuelva cuando se marchite: mañana. Sola tras partir los invitados, Violetta se debate entre el sueño de un amor verdadero («Ah, fors'è lui») y su empeño en vivir libre para el placer («Sempre libera»). Tres meses después, Violetta y Alfredo viven felizmente en el campo cerca de París, mientras ella vende en secreto sus joyas para mantener el hogar. En ausencia de Alfredo llega su padre, Giorgio Germont: dice a Violetta que la relación de Alfredo con una antigua cortesana amenaza con romper el compromiso matrimonial de la hermana menor de Alfredo («Pura siccome un angelo»). Con el corazón destrozado, Violetta acepta hacer creer a Alfredo que ya no lo ama («Dite alla giovine»), despidiéndose de él con un grito desgarrador («Amami, Alfredo!»). Meses después, durante el Carnaval de París, Violetta agoniza de tuberculosis en la pobreza, abandonada por sus antiguos amigos. Relee una carta de Giorgio Germont donde le dice que por fin ha revelado su sacrificio a Alfredo, quien corre a pedirle perdón («Teneste la promessa...»). Mirándose al espejo, suspira «¡Es tarde!» y se despide de sus sueños («Addio, del passato»). Instantes después irrumpe Alfredo; sueñan con dejar París juntos («Parigi, o cara»), hasta que Violetta siente un súbito e ilusorio alivio («È strano! Cessarono gli spasimi...») y cae muerta en sus brazos.