Anversa, prima metà del secolo X. Giunto nel Brabante per richiamarvi alle armi la popolazione contro gli Ungari, il re Heinrich der Vogler chiede a Friedrich von Telramund perché i brabantini si trovano senza un capo e in lotta tra loro. Telramund avanza pretese sul governo: sostiene che alla morte del duca di Brabante la di lui figlia, Elsa, per impadronirsi del potere, ha ucciso il fratello Gottfried, cui sarebbe spettata la successione; per questo egli ha preferito unirsi in matrimonio con Ortrud, discendente da una stirpe pagana, anziché con Elsa, che pure gli era stata promessa in sposa dal vecchio duca. Il re convoca allora Elsa che, invece di difendersi dall’accusa, rievoca in uno stato di estasi la visione di un cavaliere inviato da Dio, il quale combatterà per lei per provarne l’innocenza: quel cavaliere sarà il suo sposo e sovrano. Il re decide di risolvere la questione con un giudizio di Dio. Dapprima non si presenta alcuno sfidante, ma dopo che gli squilli vengono ripetuti ecco apparire sul fiume un cavaliere, Lohengrin, a bordo di una navicella trainata da un cigno. Una volta sceso a terra, il cavaliere sfida Telramund a duello per scagionare Elsa dalle accuse e per sposarla, a patto però che ella accetti di non chiedergli mai né il nome né il luogo da cui proviene. Elsa gli si affida senza indugio: in un breve duello Lohengrin sconfigge Telramund ma gli risparmia la vita. Elsa e Lohengrin sono quindi portati in trionfo nel tripudio generale.
La fortezza di Anversa. Di notte, mentre nel castello è in corso la festa in onore di Elsa e Lohengrin, sui gradini della chiesa siedono in disparte Telramund e Ortrud. Telramund si scaglia contro la moglie: è lei la causa della sua rovina, è lei che, per brama di potere, lo ha ingannato e indotto ad accusare ingiustamente Elsa. Ortrud ribatte che lo straniero ha vinto il duello grazie alla magia e aggiunge che, se egli fosse costretto a rivelare il proprio nome o se si riuscisse a troncargli anche la più piccola parte del corpo, perderebbe immediatamente ogni potere magico. Ortrud convince allora Telramund a escogitare un piano di vendetta. Quando Elsa appare sul balcone, Ortrud ordina a Telramund di nascondersi, poi, fingendosi addolorata, riesce a impietosire Elsa. Non prima di aver invocato con esaltazione l’aiuto degli dèi pagani per compiere la propria vendetta, Ortrud insinua in Elsa sospetti sul cavaliere inviato da Dio, poi riesce a introdursi con lei nel castello. Intanto, fa giorno. L’araldo annuncia le volontà del re: la messa al bando di Telramund e le nozze immediate tra Elsa e il cavaliere straniero, nuovo protettore del Brabante. Furente, Telramund vuole accusare il cavaliere di stregoneria ma quattro nobili lo nascondono per il momento alla vista della folla. Nel corteo nuziale Elsa procede verso la chiesa, quando Ortrud si fa avanti per diffamare le nobili origini del promesso sposo. Sopraggiungono il re e Lohengrin, ora è Telramund a farsi avanti: accusa il cavaliere di stregoneria e gli intima di dichiarare pubblicamente nome e origine. Lohengrin dice di dovere una risposta soltanto a Elsa. La fanciulla è lacerata dal dubbio e Telramund ne approfitta per sussurrarle di essere disposto a starle vicino quella notte: qualora lo chiamasse, egli taglierebbe un pezzetto del corpo del cavaliere per rompere l’incantesimo e obbligare lo straniero a rimanerle accanto per s e m p r e. Pur scossa, Elsa ribadisce la fiducia nel suo salvatore e la coppia nuziale è condotta in chiesa.
La stanza nuziale; poi il prato sulla riva della Schelda. Dopo l’inno nuziale, Elsa e Lohengrin restano soli. Si dichiarano il loro amore, ma mentre Elsa vorrebbe conoscere il mistero che avvolge Lohengrin, questi cerca in ogni modo di evitare che gli venga posta la domanda proibita. Proprio quando Elsa rompe il divieto, Telramund irrompe nella camera con i quattro nobili: Lohengrin lo affronta e lo uccide. Ormai consapevole di aver perduto Elsa, Lohengrin dice che le darà risposta in pubblico. Il mattino seguente, sulla sponda della Schelda, il re accoglie i brabantini in partenza per la guerra. Sopraggiunge anche il misterioso cavaliere: narra di aver ucciso Telramund per legittima difesa e di essere stato tradito da Elsa, che gli ha domandato nome e origine, quindi rivela la sua identità. È Lohengrin, figlio di Parzival, il re del Graal; inviato a combattere il male, è protetto da una potenza divina che però svanisce se egli svela il proprio nome. Né le suppliche di Elsa né quelle della folla persuadono Lohengrin a rimanere: sul fiume è ormai riapparso il cigno che riporterà il cavaliere da dove è venuto. Lohengrin prende commiato da Elsa e predice la vittoria al re. Poi, quando Ortrud rivela di aver trasformato Gottfried nel cigno grazie a un incantesimo, Lohengrin si raccoglie in preghiera: una colomba scende sulla navicella, il cigno s’immerge nell’acqua e ne riesce con le sembianze di Gottfried, pronto ad assumere la guida del Brabante. Ortrud cade a terra; mentre Lohengrin si allontana sulla navicella, Elsa si abbandona esanime tra le braccia del fratello.
