La nave del norvegese Daland cerca riparo da una violenta tempesta nell’insenatura di Sandwike. Il capitano fa gettare l’ancora presso una costa rocciosa e scura; poi, calmatisi i venti, manda a dormire i marinai e, prima di ritirarsi anch’egli, ordina al timoniere di montare di guardia. Per non addormentarsi, il timoniere intona una canzone di mare, ma ben presto cede alla stanchezza e cade nel sonno. Mentre la tempesta riprende forza, si avvicina alla nave un vascello nero, con le vele rosso sangue: è la nave dell’Olandese volante. Il capitano del misterioso vascello rievoca la maledizione da cui è colpito: dovrà vagare per i mari fino al giorno del giudizio universale, senza poter trovare riposo nella morte, a meno che incontri una donna fedele che con il suo amore metta fine al sortilegio. Ma l’Olandese può scendere a terra per cercarla solo una volta ogni sette anni: e il termine scade proprio oggi. Daland, risvegliatosi, scorge il vascello straniero e rimprovera il timoniere per la mancata sorveglianza; poi scorge l’Olandese, che nel frattempo è sceso a terra, e lo interroga. Stupito dalle strane risposte del personaggio, Daland è tuttavia allettato dai tesori che lo straniero gli mostra. L’Olandese chiede a Daland l’ospitalità per una notte e la mano di sua figlia Senta; abbagliato dalle ricchezze, Daland acconsente a entrambe le richieste. Frattanto la tempesta è cessata: fra i canti gioiosi dei marinai, i due velieri si preparano a riprendere il mare. 

Nella casa di Daland, la nutrice Mary e alcune giovani fanciulle filano intorno al camino. Senta guarda, perduta nei suoi pensieri, un quadro alla par e t e, che ritrae un uomo pallido e vestito di nero. Poiché sembra non accorgersi di nulla, le ragazze la prendono in giro, vedendo nell’uomo un rivale di Erik, il fidanzato di Senta. Questa chiede a Mary di cantare la ballata dell’Olandese volante; al rifiuto della nutrice, è Senta stessa che intona la storia del marinaio costretto a navigare in eterno. Immedesimandosi nella vicenda, Senta dichiara di essere disposta a salvarlo con il suo amore. Le altre ragazze si spaventano; Erik, entrando, ode le ultime parole di Senta e se ne adombra. Rimasto solo con la fidanzata, Erik la informa che il padre, ammaliato dal denaro, è intenzionato a darla in sposa a uno straniero. Erik chiede perciò a Senta di confermargli il suo amore. Ma la ragazza, al colmo dell’esaltazione, si dichiara attratta dall’uomo misterioso della ballata. Erik la lascia, affranto e spaventato. Sulla soglia compaiono Daland e l’Olandese. Senta resta affascinata dallo straniero, verso il quale si sente spinta da una forza misteriosa. L’ Olandese, ugualmente attratto, sente che proprio quella fanciulla potrà liberarlo dalla sua maledizione. Daland raccomanda l’ospite alla figlia e fa in modo che i due restino soli. In un colloquio appassionato, Senta e l’Olandese si promettono fedeltà eterna. Senta chiama il padre e gli comunica di essere pronta a offrire il suo amore allo straniero. Daland dà ordine di festeggiare la nuova unione.

È notte. I marinai norvegesi e le ragazze del villaggio cantano e danzano, mentre il vascello olandese è avvolto da una sinistra oscurità. I marinai della nave straniera, invitati a unirsi ai festeggiamenti, non si mostrano e non rispondono ai richiami. All’improvviso si alza il vento, e il mare si fa mosso. L’equipaggio del vascello fantasma si accinge a salpare, invitando nel frattempo il capitano a non illudersi: la maledizione non verrà infranta. L’Olandese dovrà riprendere il mare per altri sette anni. I marinai norvegesi, atterriti da quel coro di fantasmi, si ritirano facendosi il segno della croce. Un silenzio inquietante cade sul mare. In quel momento esce di casa Senta, seguita da Erik che è in preda alla massima agitazione. Erik ricorda alla ragazza le sue promesse d’amore. L’Olandese, che ha assistito non visto alla scena, si convince dell’infedeltà di Senta e si avvia per riprendere il mare. Senza prestare orecchio alle proteste della ragazza, l’Olandese sale a bordo del vascello, che si allontana rapidamente. Senta, trattenuta da Daland e da Erik, si libera dalla loro stretta e si getta in mare, proclamandosi fedele sino alla morte. Nello stesso istante il vascello dell’Olandese si inabissa con tutto il suo equipaggio. All’orizzonte compaiono le figure di Senta e dell’Olandese, trasfigurate e unite per l’eternità.