חלק ראשון | ירושלים
"כה אמר ה': הנני נותן את העיר הזאת ביד מלך בבל ושרפה באש" (ירמיה ל"ד, ב')
חצר בית המקדש. בשעה שהעם היושב בציון מבכה את מר גורלו ומתפלל לאלוהיו כי יגן על מקדשו, נכנס זכריה, כהן גדול בבית המקדש עם אחותו אנה, כשהוא גורר אתו את פננה, בתו של נבוקו (נבוכדנאצר) מלך בבל. זכריה מכריז באזני העם שפננה היא בת-הערובה שלנו: כשהיא בידינו לא יעז נבוקו להחריב את העיר ולהרוס את המקדש, ומפקיד את פננה בידיו של ישמעאל, אחיינו של מלך יהודה, צדקיהו. זכריה והעם מתפללים ויוצאים למאבק אחרון בכובשים הבבלים, בעוד ישמעאל ופננה נותרים לבדם. ישמעאל מאוהב בפננה. הם נפגשו לראשונה עת הגיע ישמעאל לבבל בשליחות צדקיהו המלך, שם התאהבה בו אביגיל, אחותה של פננה.
פננה סייעה לו להימלט מאביגיל ונמלטה יחד אתו. כעת, כאשר היא בצרה, ישמעאל מנסה להשיב לה כגמולה ולהצילה. למקום מתפרצת אביגיל בראש פלוגת חיילים בבליים המחופשים לחיילים יהודים. לאחר שכבשה את המקדש, היא מבטיחה לישמעאל להגן עליו אם ישיב לה אהבה. הלוחמים היהודיים שבים לבית המקדש מובסים ומושפלים ובעקבותיהם מתקרב גם נבוקו למקום. זכריה מאיים על נבוקו כי לא ייכנס למקדש, כדי שלא יטמא את המקום הקדוש, אך נבוקו לועג לזכריה ולאלוהיו. זכריה מאיים בפגיון על פננה, אך ישמעאל מתערב וחוטף את הפגיון מידיו ומציל את חייה של פננה. כשזכריה והיהודים האחרים מגדפים את ישמעאל, מצווה נבוקו לבזוז את בית המקדש ולהחריבו.
חלק שני | הכופר
"הנה סערת ה' חמה יצאה סער מתגורר על ראש רשעים יחול" (ירמיה ל', כ"ג)
ארמון המלך נבוקו בבבל. נבוקו ממנה את פננה לממלאת-מקומו, בשעה שהוא ממשיך בכיבושיו האימפריאליים להרחבת הממלכה הבבלית. כהן גדול לבעל העביר לידי אביגיל מסמך המוכיח שהיא איננה נסיכה אמיתית אלא בת-שפחה שאומצה על-ידי נבוקו. בעקבות גילוי זה נשבעת אביגיל לנקום בפננה, במלך ובממלכה כולה. הכהן הבבלי מביע שביעות רצון מתגובת אביגיל ומציע לה את כתר הממלכה. הוא מפנה אצבע מאשימה כלפי פננה, וטוען שמעשיה מכוונים למטרה אחת: שחרור היהודים מגלותם. בעיר מתפשטת השמועה שנבוקו מת בקרב.
זכריה מצליח לשכנע את פננה להתגייר, ואביגיל מיד תובעת את הכתר לעצמה. לפתע נבוקו (שלא מת בקרב) שב לארמון, הוא מניח את כתר המלכות על ראשו ומודיע לכולם בהתקף של שיגעון שהוא אינו רק מלך, אלא גם אל. זכריה שב ומזהיר אותו מפני זעמו של האל האחד. נבוקו מתמלא חמה, מצווה להוציא להורג את כל הגולים היהודים ופננה מכריזה שתלך יחד עם הגולים אל מותם. מכת ברק, שבעקבותיה נשמע רעם, מפילה את הכתר מראשו של נבוקו ואביגיל חוטפת את הכתר לעצמה.
חלק שלישי | הנבואה
"והיתה בבל לגלים מעון תנים שמה ושרקה מאין יושב" (ירמיה נ"א, ל"ז)
תמונה ראשונה
הגנים התלויים של בבל. אביגיל יושבת על כס-המלוכה הבבלי. הכהן הבבלי מפציר בה לחתום על גזר-דין המוות של פננה. נבוקו נכנס לבוש קרעים, כשהוא בעיצומו של התקף טירוף. אביגיל מספרת לו ששמרה עבורו על כס-המלך, בתקופת מחלתו. היא מחתימה אותו על צו להריגתם של היהודים הגולים, אך אינה מזכירה בפניו את העובדה שפננה תוצא להורג יחד עם היהודים. כאשר נבוקו שואל לשלומה של פננה, משיבה לו אביגיל שזה עתה חתם על גזר-דין המוות של בתו. נבוקו מזכיר לאביגיל שהיא אינה אלא שפחה מאומצת ובתגובה לדבריו אלה היא קורעת את המסמך היחיד המאשר את מוצאה הנחות. המלך הופך לאסיר הכלוא אצל בתו המאומצת, שהיא כעת השליטה בממלכה.
תמונה שניה
על גדות נהר הפרת. גולי בבל מתגעגעים לציון ולירושלים ושרים את שיר הערגה הנודע: "עלי מחשבה, על כנפי זהב". זכריה מתנבא על נפילתה של ממלכת בבל.
חלק רביעי | האליל שניתץ
"אמרו: נלכדה בבל הוביש בל חת מרדך, הבישו עצביה חתו גלוליה" (ירמיה נ', ב')
תמונה ראשונה
חדרו של נבוקו בארמון. נבוקו יושב כלוא בחדרו כשמבחוץ נשמעים קולות. האם נזעקו הבבלים למלחמה חדשה? לא, בתו פננה מובלת לגרדום. הוא מתעשת, מבקש שבינתו תשוב אליו ופונה לעזרת האלים, אך רק אלוהי ישראל נענה לפנייתו. המלך הבבלי מבטיחו שאם ייעתר לבקשתו, ישיב הוא (נבוקו), את הגולים לציון ויבנה את מקדשם החרב. בקשתו מתמלאת: עבדאללה קצינו הנאמן, משיב לו את חרבו הקיסרית ונבוקו יוצא בראש גדודו להציל את בתו ממוות.
תמונה שנייה
חצר הארמון. הגולים מובלים אל מזבח הבעל. זכריה מנסה לנחם את פננה באומרו לה שבשמיים תיגאל מייסוריה. מבחוץ נשמעת הקריאה "יחי נבוקו". כאשר נבוקו נכנס וחרבו שלופה בידו, מבקשת אביגיל את סליחתם של אביה-מאמצה, אחותה והעם היהודי ושמה קץ לחייה. נבוקו קורא ליהודים לשוב לארץ מולדתם ולבנות מחדש את בית המקדש, תוך שהוא מצהיר כי מעכשיו הוא כלי שרת בידי אלוהי היהודים. הקהל מוקיר תודה על הנס שנפל בחלקו, ומהלל את אלוהיו.