Pour détourner le poète Hoffmann des attraits illusoires de ce monde et le convaincre de se consacrer uniquement à l’art, la Muse demeure auprès de lui sous l’aspect de son fidèle ami Nicklausse. Hoffmann passe en effet son temps plongé dans de sombres pensées et dévoré par sa passion pour la chanteuse Stella. Celle-ci, qui n’est pas indifférente à ses attentions, lui fait parvenir un billet lui fixant une rencontre nocturne, mais sa missive tombe dans les mains du perfide conseiller Lindorf qui décide de se substituer au poète et de se rendre lui-même au rendez-vous. Ignorant le tour que Lindorf est en train de lui jouer, Hoffmann raconte aux personnes pré- sentes l’histoire de ses amours malheureuses. 

Le riche laboratoire d’un professeur de physique. Le physicien Spalanzani a construit une poupée mécanique qu’il a appelée Olympia. De cette invention extraordinaire, qu’il présente publiquement comme sa propre fille, Spalanzani espère tirer une énorme fortune. Mais le diabolique Coppélius a participé lui aussi à la construction d’Olympia. Pour se débarrasser de lui, Spalanzani lui offre donc une forte somme d’argent sous forme de lettres de crédit. Malgré les avertissements de Nicklausse, Hoffmann tombe amoureux d’Olympia. Au cours d’une fête offerte par Spalanzani pour présenter sa “fille ” dans la haute société, Hoffmann la courtise et lui déclare son amour. Coppélius s’étant entretemps rendu compte que Spalanzani l’a escroqué, décide de se venger. Dès qu’Olympia s’éloigne du groupe des invités, il en détruit le mécanisme. Hoffmann comprend alors, avec douleur, que la jeune fille qu’il aime n’est rien d’autre qu’un automate.

À Venise: galerie des fêtes dans un palais du Grand Canal. Au cours d’une fête, la courtisane Giulietta a envoûté Hoffmann, suscitant la jalousie de Schlémil, son ancien amant. Dès que les hôtes ont pris place autour des tables de jeux, le mystérieux Dapertutto ordonne à Giulietta de séduire le poète pour en voler l’image. Tirant profit de sa beauté, la courtisane ne tarde pas à obtenir ce qui lui est demandé : Hoffmann ne lui donne pas seulement sa propre image, mais il lui déclare aussi un amour éternel. Leur entretien est interrompu par l’arrivée de Schlémil, qui est suivi de Nicklausse et de Dapertutto. S’étant rendu compte qu’il a perdu sa propre image, Hoffmann maudit l’amour, mais refuse toutefois de suivre les conseils de Nicklausse. Décidé à suivre Giulietta, il frappe à mort Schlémil qui tente d’empêcher son départ. En vain : la courtisane est en effet déjà loin, laissant le poète dans le plus sombre désespoir. 

À Munich, chez luthier Crespel, Antonia, sa fille et d’une célèbre chanteuse disparue depuis peu, possède une voix extraordinaire. Toutefois un mal mystérieux qui mine sa santé l’empêche de se dédier au chant. Elle ne chante que pour exprimer son amour à son amant Hoffmann, lequel ignore tout de son état de santé précaire. Mais même à cette occasion, la souffrance fait qu’elle doit bien vite y renoncer. Alors qu’il surveille sa fille, craignant qu’Hoffmann ne la pousse à chanter, Crespel reçoit la visite de Miracle, le médecin diabolique responsable de la mort de sa femme et qui vient maintenant lui demander de confier à ses soins la santé de sa fille ; Crespel refuse et le chasse. Lorsque Hoffmann apprend qu’Antonia est malade, il lui interdit de chanter. La jeune fille, convaincue que son bien-aimé a pris cette décision après s’être entretenu avec son père, se résigne. Restée seule, elle rencontre Miracle qui, évoquant l’esprit de sa mère, lui fait miroiter une brillante carrière artistique et l’incite à chanter jusqu’à la limite de ses forces. Crespel intervient, mais en vain : Antonia meurt dans ses bras. Désespéré, il agresse Hoffmann, qu’il considère comme le responsable de la mort de sa fille ; seule la prompte intervention de Nicklausse protège Hoffmann de la vengeance de Crespel. 

A l’auberge de Maître Luther. Hoffmann a terminé le récit de ses amours malheureuses : il voit en Stella toutes les trois femmes qu’il a aimées. Mais le temps des aventures est passé et la Muse apparaît au poète. Elle seule pourra lui donner la paix et la sérénité qu’il a vainement cherchées dans le monde.