L’ingresso d’una fattoria. In un villaggio dei paesi baschi i mietitori trovano riparo dalla calura estiva all’ombra di un grande albero. Adina, bella e ricca fittavola, se ne sta in disparte leggendo un libro; Nemorino, giovane contadino che di lei è innamorato, l’osserva da lontano e si dispera perché non sa come far breccia nel suo cuore. Adina è invitata dai contadini, incuriositi, a leggere ad alta voce; messasi in mezzo a loro legge la storia di Tristano e Isotta, innamoratisi grazie alla virtù di un filtro magico. Tutti, naturalmente, vorrebbero conoscere la ricetta del magico elisir. Il rullo di un tamburo annuncia l’arrivo di una guarnigione di soldati, guidata dal sergente Belcore che offre un mazzo di fiori ad Adina, le fa la corte e le chiede di sposarlo sul momento. Adina, lusingata e divertita, si lascia corteggiare con civetteria, ma non ha certo fretta di accogliere le sue richieste. Allontanatosi Belcore, Nemorino – che ha osservato la scena con disperazione – dichiara alla bella il suo amore; Adina lo respinge ancora una volta, dichiarandosi troppo capricciosa per impegnarsi seriamente, e tenta invano di dissuadere il giovane dall’amarla. Piazza nel villaggio. Una tromba annuncia l’arrivo del dottor Dulcamara, un abile imbonitore ambulante che giunge su una carrozza dorata e offre agli abitanti del villaggio, accorsi intorno a lui, un farmaco miracoloso, un elisir capace di porre rimedio a tutti i mali. Tutti si precipitano ad acquistare il prezioso liquore. Dopo che la folla si è dispersa, Nemorino si accosta al dottore e gli chiede se sia in possesso dell’elisir che fece innamorare, un tempo, Isotta e Tristano. Per uno zecchino Dulcamara gli consegna una bottiglia di Bordeaux, spacciandola per l’elisir d’amore; ma precisa che il suo effetto non è immediato: occorre infatti attendere ventiquattr’ore. L’ingenuo Nemorino, estasiato, beve l’elisir persuaso che presto Adina s’innamorerà di lui. La ragazza si avvicina, vede Nemorino in preda a una leggera ebbrezza e si stupisce per l’indifferenza che affetta nei suoi riguardi: la vanità ferita le ispira allora propositi di vendetta. Torna Belcore, e rinnova alla bella la sua proposta di matrimonio. Adina, indispettita per l’atteggiamento di Nemorino, accetta: sposerà il sergente tra sei giorni. Nemorino non se ne preoccupa: sa infatti che l’indomani l’elisir produrrà il suo effetto. Ma giunge per Belcore l’ordine di lasciare il villaggio coi suoi soldati: Adina decide allora di affrettare il matrimonio e di sposare il sergente quel giorno stesso. Nemorino tenta di convincerla ad attendere almeno l’indomani; Belcore, irritato, minaccia il giovane contadino, sinché Adina pone fine all’incresciosa situazione invitando tutti a casa sua, per festeggiare con un banchetto le nozze imminenti.
Gli invitati festeggiano i fidanzati. Dulcamara intona con Adina una barcarola, sul tema della bella gondoliera Nina che rifiuta la corte di un ricco senatore perché innamorata del giovane Zanetto. Giunge il notaio per stendere il contratto di matrimonio; Adina tuttavia, irritata per l’assenza di Nemorino (al quale vorrebbe far dispetto firmando l’atto davanti a lui), decide di rinviare le nozze alla sera. Nemorino, disperato, raggiunge Dulcamara e gli chiede come si possa accelerare l’effetto dell’elisir. Il dottore risponde che è necessario aumentarne la dose; ma se il giovane ne vorrà un’altra bottiglia, dovrà pagarla. Senza un soldo, Nemorino accetta la proposta di Belcore, suo rivale, e si arruola come soldato; ricevuti i venti scudi dell’ingaggio, vola a comprare una nuova dose dell’elisir. Rustico cortile aperto nel fondo. Giannetta racconta alle donne del villaggio le ultime nuove: è appena morto un ricco zio di Nemorino, che l’ha lasciato suo unico erede. Giunge Nemorino, che è ancora ignaro di tutto e ha appena scolato la seconda bottiglia dell’elisir di Dulcamara. Tutte le ragazze del villaggio lo circondano e gli fanno la corte: il giovane lo crede effetto dell’elisir. Adina e Dulcamara contemplano la scena con stupore. La ragazza vorrebbe parlare a Nemorino e dissuaderlo dall’arruolamento, male altre giovani lo trascinano a ballare nel cortile. Adina apprende da Dulcamara le ragioni del comportamento di Nemorino e il motivo per cui ha deciso di partire soldato; la ragazza prova rimorso e, credendo di aver perduto Nemorino, sente di amarlo. Dulcamara offre anche a lei il suo elisir, ma Adina rifiuta, preferendo far affidamento sulle sue attrattive per riconquistare il giovane. Nemorino ritorna dal ballo, ma è triste ripensando alla lacrima che ha visto spuntare negli occhi di Adina nel momento in cui lui si rivolgeva alle altre ragazze. Adina gli annuncia di aver riscattato la sua libertà, restituendo i venti scudi a Belcore, e cede infine confessandogli il suo amore. I due si riconciliano, mentre Belcore si fa da parte; tutto il villaggio circonda Dulcamara e rende omaggio alla virtù suprema del suo elisir.
