Per distogliere il poeta Hoffmann dalle lusinghe del mondo e convincerlo a dedicarsi esclusivamente all’arte, la Musa ha stabilito di essergli sempre vicina, assumendo le sembianze di Nicklausse, suo fido amico. Hoffmann, infatti, trascorre il suo tempo in preda a cupi pensieri, divorato dalla passione per la cantante Stella, la quale, non insensibile alle sue attenzioni, gli ha inviato un biglietto, invitandolo a un incontro notturno. Ma la missiva di Stella è caduta nelle mani del malvagio consigliere Lindorf. Questi ha deciso di sostituirsi al poeta e recarsi egli stesso all’appuntamento. Ignaro della beffa che sta per compiersi a suo danno, Hoffmann narra ai presenti la storia dei suoi infelici amori. 

In un ricco gabinetto di un professore di fisica. Il fisico Spalanzani ha costruito una bambola meccanica di nome Olympia. Da tale strepitosa invenzione, che egli presenta pubblicamente come sua figlia,Spalanzani spera di ricavare un’ingente fortuna. Alla costruzione di Olympia ha partecipato anche il diabolico Coppélius, fornendo alla bambola gli occhi. Per liberarsi di lui, Spalanzani gli dona una forte somma di denaro, sotto forma di credenziale. Nonostante gli avvertimenti di Nicklausse, Hoffmann si è invaghito di Olympia. Infatti, nel corso di una festa offerta da Spalanzani per presentare in società la figlia, egli la corteggia e le dichiara il proprio amor e. Accortosi nel frattempo di essere stato truffato, Coppélius ha deciso di punire Spalanzani. Non appena Olympia si allontana dagli invitati, egli ne distrugge il meccanismo. Soltanto allora Hoffmann comprende con dolore che la fanciulla da lui amata altri non era che un automa. 

A Venezia, nella galleria delle feste in un palazzo sul Canal Grande, nel corso di una festa la cortigiana Giulietta ha ammaliato Hoffmann, suscitando la gelosia di Schlémil, suo precedente amante. Quando gli ospiti hanno preso posto ai tavoli da gioco, il misterioso Dapertutto ordina a Giulietta di sedurre il poeta per carpirne l’immagine riflessa. Avvalendosi della sua bellezza,la cortigiana ottiene in breve quanto richiestole: Hoffmann non solo le dona la propria immagine ma le dichiara amore eterno. L’incontro è interrotto dall’arrivo di Schlémil, seguìto da Nicklausse e Dapertutto. Resosi conto di aver perduto la propria immagine, Hoffmann maledice l’amore. Tuttavia, incurante dei consigli di Nicklausse e deciso a seguire l’amata Giulietta, egli ferisce a morte Schlémil che ostacola la sua partenza. Ma tutto è inutile: la cortigiana si è già allontanata, lasciando il poeta nella più cupa disperazione.

A Monaco di Baviera, in casa di Crespel, Antonia, figlia del liutaio Crespel e di una celebre cantante da poco scomparsa, possiede una voce straordinaria. Tuttavia, un male misterioso, che mina la sua salute, le vieta di cantare. Soltanto all’amato Hoffmann, ignaro del suo precario stato fisico, ella può esprimere cantando il proprio amore. Ma anche in questa occasione, Antonia deve ben presto desistere, sopraffatta dal dolore. Intento a sorvegliare la figlia nel timore che Hoffmann la sospinga a cantare, Crespel riceve la visita di Miracle, il satanico dottore già responsabile della morte della madre di Antonia. Miracle non esita a richiedergli di affidare alle sue magiche cure la giovane, ma Crespel rifiuta e lo scaccia. Venuto a conoscenza del male che mina la salute di Antonia, Hoffmann le impone di non cantare più. La giovane, convita che l’amato abbia preso tale decisione dopo aver conferito con suo padre, acconsente mestamente. Rimasta sola, Antonia incontra Miracle, il quale, prospettandole una brillante carriera artistica ed evocando il fantasma della madre, la induce a cantare fino allo stremo delle forze. A nulla vale l’intervento del padre: Antonia muore fra le sue braccia. Disperato, Crespel aggredisce Hoffmann, ritenendolo colpevole della morte della figlia: soltanto il pronto intervento di Nicklausse sottrae il poeta alla vendetta paterna. 

A la taverna di Maître Luther, Hoffmann ha concluso il racconto dei suoi infelici amori: in Stella egli riconosce contemporaneamente le tre donne da lui amate. Ma il tempo delle avventure è ormai trascorso; la Musa appare al poeta: ella sola potrà donargli la pace e la serenità che egli vanamente ha ricercato nel mondo.