מערכה ראשונה
כיכר בסוויליה
מורלס וחייליו עומדים בכיכר ומשוחחים כשמיכאלה, נערת כפר ביישנית מנווארה, ניגשת אליהם ומחפשת אחר דון ז'וזה. בעוד החיילים מבריחים אותה משם, כיתת משמר בפיקודו של זוניגה וז'וזה מגיעה. ז'וזה שומע על בחורה צעירה המחפשת אחריו, והוא מזהה את אהובתו לשעבר מיכאלה., בדיוק כשנשמע הצלצול שמסמן את חזרתם לעבודה של פועלות מפעל הסיגריות. כרמן מופיעה, פונה לגברים בחוצפה ומנסה למשוך את תשומת ליבו של דון ז'וזה כשהיא זורקת לעברו פרח מחזייתה. דון ז'וזה מהסס, אך מרים את הפרח. כשמיכאלה חוזרת, היא נותנת לדון ז'וזה מכתב מאמו בכפר, וכסף שאמו חסכה עבורו. נשמעות צעקות מהמפעל והכיכר נמלאת באנשים. מסתבר שכרמן רבה עם אחת העובדות ודקרה אותה. זוניגה מורה לדון ז'וזה לעצור אותה, ומנסה לחקור אותה, אף על פי שבמהרה הוא מאבד את סבלנותו ומורה לאסור אותה. כרמן שרה בפני דון ז'וזה, מפתה אותו ומשכנעת אותו לשחרר אותה.
מערכה שניה
הפונדק של לילאס פסטיה
כרמן וחברותיה הצועניות פרסקיטה ומרסדס רוקדות ושרות יחד עם מורלס. מחוץ לפונדק הקהל שר שיר הלל לאסקמיו, זוכה קרב השוורים בגרנדה, ומהללים את קרב השוורים. אסקמיו מהופנט מיופיה של כרמן, ומנסה לדבר איתה, אך מחשבותיה נתונות לדון ז'וזה. דון ז'וזה נכלא לאחר שנתן לכרמן לברוח, והוא עומד להשתחרר מהמעצר. כשעוזב לוחם השוורים, המבריחים אל דנקאירו ואל רמנדדו מצטרפים לכרמן ולאחרים. הם מבקשים מהם שיסיחו את דעתם את השומרים. המבריחים רוצים לעזוב יחד עם הבנות, אך כרמן רוצה לחכות לדון ז'וזה. המבריחים מציעים לשכנע את דון ז'וזה להצטרף אליהם. כשהוא מגיע, כרמן רוקדת לפניו ומשכנעת אותו לערוק ולהצטרף לצוענים. כשמגיע זוניגה, שני הגברים רבים והמבריחים חוזרים על מנת להפריד ביניהם. בסופו של דבר דון ז'וזה מסכים להצטרף למבריחים.
מערכה שלישית
חודשים אחדים מאוחר יותר בהרים
דון ז'וזה מדוכא כיוון שכרמן עזבה אותו לטובת אסקמיו, והוא מצטער על שהקריב הכל למענה. כשהוא אומר לכרמן כי אמא שלו גרה בכפר סמוך, היא לועגת לו ומציעה לו לחזור לאמא שלו, הוא מתרגז ומאיים להרוג אותה. המבריחים עוזבים ומשאירים את דון ז'וזה לשמור על הסחורה. מיכאלה מגיעה, מחפשת אחר דון ז'וזה, בדיוק כשאסקמיו מגיע על מנת לפגוש את כרמן. הוא מציג את עצמו בפני דון ז'וזה ומספר לו כי בא לפגוש את כרמן, בה הוא מאוהב. דון ז'וזה מזמין את אסקמיו לקרב סכינים, והם נלחמים עד שהמבריחים חוזרים ומפרידים ביניהם. אסקמיו מזמין את המבריחים לקרב השוורים הקרוב שלו. המבריחים עומדים לעזוב כשרמנדדו מגלה את מיכאלה מסתתרת מאחורי הסלעים. היא מספרת לדון ז'וזה שאמא שלו שלחה אותה כדי לשכנע אותו לחזור איתה לכפר. כרמן מעודדת אותו לעזוב, אך הוא שנבע כי לא יניח לה לעזוב עם המאהב החדש שלה. מיכאלה, בנסיון נואש לשכנע אותו, מודיעה לדון ז'וזה שאמו גוססת ומצפה לראותו. הוא מחליט לעזוב, כשהוא עדיין מאיים על כרמן שהם עוד יפגשו.
מערכה רביעית
כיכר בסוויליה
ביום הגדול של קרב השוורים הכיכר מחוץ לזירת השוורים מלאה ושוקקת. אסקמיו מגיע, כשכרמן שעונה על זרועו, ולאחר מכן עוזב על מנת להתכונן לקרב השוורים. צועניה אומרת לכרמן שדון ז'וזה נחבא בין האנשים, צופה בה ושעליה להישמר לנפשה. כרמן דוחה בבוז את האזהרות ונותרת לעמוד בכיכר. כשדון ז'וזה מגיע, הוא מספר לה כי לא הגיע על מנת לאיים עליה אלא כדי להתחנן שתשיב לו אהבה, אך היא דוחה אותו ברוע. כרמן נהרגת ודון ז'וזה מסגיר עצמו.
