Први чин: Пољска варошица на галицијској граници. Особа задужена за постављање позоришних плаката поставља оглас којим обелодањује народу церемонију освештавања звона и најављује такмичење у плесу. Сванилда, ћерка мајстора за изливање звона, учествује на такмичењу и поносно показује својим пријатељицама нову хаљину за плес. На трг пристижу људи. Интересовање момака побуђује девојка која седи крај прозора куће старог изумитеља, уметника и ствараоца Копелијуса. Младићи, да би скренули пажњу на себе, започињу виртуозни плес. И Сванилдин вереник Франц учествује у плесу. Када се плес завршио, лепотица која седи у прозору, у знак захвалности за изведбу, баца мараму међу окупљен народ. Франц поносно узима мараму, али у том тренутку појављује се Сванилда. Она је видела цео догађај те, упркос Францовим објашњењима, увређена брзо напушта трг.

Младићи су и даље знатижељни. Праве велику буку око Копелијусове куће. Након што их је стари Копелијус све отерао, изгубио је кључеве од улазних врата. Кључеве проналази Сванилдина пријатељица. Све девојке сада занима шта се налази у кући Копелијуса, шта он тамо крије и ко је тајновита девојка. Заједно са Сванилдом кришом улазе у кућу. Стигавши кући, видно узбуђен Копелијус пројури кроз отворена врата своје куће, сумњајући да се нешто лоше десило.

Други чин: Девојке знатижељно разгледају радну собу изумитеља, уметника и ствараоца Копелијуса. Сванилду искључиво занима њена конкуренткиња и проналази је код унутрашњег дела прозора. Када је стигла до ње, омдах је схватила да је њена конкуренција заправо лутка. Девојке играју у пуном заносу, навиле су механизам и лутка Копелија почиње да игра. Неочекивано се појављује Копелијус који избацује непозване госте. Он се припрема за рад са намером да своју мезимицу, лутку Копелију, усаврши. Узима је из прозора, али мало касније схвата да се иза маске крије живо биће. Сванилда се маскирала у Копелију, како би избегла гнев старог научника.

Франц се спушта кроз димњак у собу. Копелијус – који је у међувремену склопио савез са љубоморном Сванлидом како би младожењу научила памети – с почетка само плаши младића, али ми после доноси и показује Копелију. Франц се у почетку понаша луцидно, али постепено јој се све више удвара. Сванилда то не може више да издржи, скида своју маску и љутито напушта собу. Копелијус с подсмехом посматра целу ситуацију. Франц је насамарен па у гневу разбија све што му дође под руку. На крају граби праву лутку Копелију и истрчава из собе.

Трећи чин: Почиње церемонија освештавања звона. Франц, са лутком Копелијом на рамену, брзо долази на трг. Девојке подсмешљиво гледају младиће – толико узбуђење само због ове „девојке“! И док Франц моли Сванилду да му опрости, неочекивано настаје збрка. Појављује се Копелијус који се жали градоначелнику због претходних догађаја и тражи да му се надокнади учињена штета. На крају, градоначелник пристаје. Копелијусу је и лутка враћена, након чега брзо одлази. Сви окупљени се смеју, а млади славе победнике плесног такмичења – веренике Сванилду и Франца.