お城の中庭では、ジークフリード王子の成人式のパーティが催されています。友人たちがお祝いのワルツを踊り、道化が愛嬌をふりまき、客たちを笑わせます。
　宴もたけなわの中、王子の母である王妃がやってきます。そして王子に弓を贈り、明日の舞踏会で花嫁を選ぶよう言い渡します。
　王妃が去ると、またにぎやかなパーティが繰り広げられますが、日が暮れ、客たちが帰っていくと王子は、ひとり物思いに沈みます。
　白鳥の群が夕暮れの空を飛んで行くのを見た王子は、白鳥を追い、湖へと向かうのでした。

　奥深い森の湖畔では、月の光の下、白鳥たちが乙女の姿にもどります。
　王子は、白鳥の王女オデットと出会い、恋に落ちます。オデットは悪魔の魔法によって昼は白鳥にかえられ、夜しか人間の姿に戻れないと告白します。その魔法の呪いを解くのは真実の愛だけだと聞かされ、王子はオデットを救うため、永遠の愛を誓います。しかし、もし誓いを破れば、もう誰も白鳥たちを救うことは出来なくなってしまいます。
　夜が明け始め、乙女たちは再び白鳥の姿にかわり、飛び去っていきます。オデットもジークフリードとの別れを惜しみつつ、白鳥に姿をかえ、飛び去っていくのでした。

　お城の広間では、王子の花嫁を選ぶ舞踏会が始まります。花嫁候補の各国の姫たちが王子の前に現われますが、オデットと愛を誓った王子には、誰も目に入りません。
　そこにファンファーレが鳴り響き、高貴な騎士に変装した悪魔ロートバルトとオデットそっくりな悪魔の娘オディールが登場します。困惑する王子を、オディールは手練手管を駆使して誘惑します。ついに王子は誘惑に負け、オディールに愛を誓ってしまいます。
　ロートバルトとオディールのあざ笑う声が響く中、王子は誓いを破ってしまったことに気がつくのでした。

　オデットが白鳥たちに、ロートバルトの陰謀でジークフリード王子が誓いを破ってしまったことを話し、嘆いているところに王子が現われ、赦しを乞います。
　ロートバルトは、ふたりを引き離そうとしますが、王子はロートバルトに立ち向かい、勇敢に戦います。そして、朝日と共に、ふたりの愛は勝利をおさめるのでした。