Zeta, der Gesandte von Pontevedrinien, lädt zu einem Ball in sein Palais, zu dem er auch die junge, noch lebenslustige Witwe Hanna Glawari, die zwanzig Millionen geerbt haben soll, bittet. Der Staat braucht Geld: So will er sie mit dem jungen Landsmann Danilo Danilowitsch verheiraten, der früher mit Hanna gut bekannt war. Vor lauter Arbeit übersieht Zeta völlig, dass auch seiner Frau Valencienne der Hof gemacht wird, besonders von Camille de Rosillon, der ihr einen Fächer mit der Aufschrift »Ich liebe dich« schenkt. Ebenso bemühen sich einige Herren um die schwerreiche und schöne Hanna Glawari.
Danilo aber, der aufgefordert wird, um die Witwe zu werben, lehnt ab, weil er sich nicht nachsagen lassen möchte, Hannas Geld nachzulaufen. Doch Hanna, in der wieder die alte Neigung zu Danilo erwacht, holt ihn zum Tanz. Inzwischen ist der Fächer mit der Liebeserklärung in falsche Hände - in die Danilos - geraten und erregt einiges Aufsehen.
Hanna Glawari gibt heute in ihrem Palais ein Fest und versucht, Danilo Danilowitsch für sich zu gewinnen. Doch dieser reagiert darauf nicht, obwohl er Hanna liebt. Er versucht, die fatale Situation mit dem Fächer zu klären. Als ihm dies nicht gelingt, lässt er den Fächer achtlos auf seinem Platz liegen. Dort findet ihn Hanna und glaubt, Danilo wolle ihr auf diese Weise seine Liebe gestehen. Unterdessen bemüht sich der Vicomte immer noch um Valencienne und lockt sie zu einem nächtlichen Rendezvous in einen kleinen Pavillon. Dort werden sie von Njegus, Zeta und Danilo entdeckt. Zu ihrem Erstaunen tritt Hanna und nicht Valencienne zusammen mit Camille heraus: notgedrungen muss sie, die nur ihrer Freundin helfen wollte, sich jetzt mit Camille verloben. Danilo ist tief enttäuscht und geht resigniert davon.
Nochmals hat Hanna Glawari ihre Freunde eingeladen, um Danilo doch noch für sich zu gewinnen. Bei einem Walzer kommen sich die beiden schon sehr nahe, zumal man inzwischen weiss, dass Hanna unter keinen Umständen Camille heiraten wird. Baron Zeta indessen ist empört, er will sich von seiner Frau Valencienne scheiden lassen und macht ebenfalls Hanna den Hof. Diese aber weist ihn ab mit der Behauptung, nichts mehr zu besitzen. Danilo ist darüber hocherfreut und gesteht Hanna endlich seine Liebe. Die junge, vorher noch etwas betrübte, jetzt wieder lustige Witwe nimmt ihn in ihre Arme und verrät, dass ihre Millionen wohl für sie, nicht aber für ihn und das Vaterland verloren seien. Zur allgemeinen Freude verloben sich die beiden auf der Stelle, während sich Baron Zeta wieder mit seiner Frau Valencienne versöhnt.
