프랑스 대혁명 이후 나폴레옹 전쟁 시대의 로마. 유명 오페라가수 토스카와 그녀의 연인인 화가 카바라도시의 사랑이 깊어가던 어느 날, 정치범 안젤로티가 탈옥하여 카바라도시가 성화를 그리는 성당에 몰래 들어오고, 카바라도시는 그를 숨겨준다. 안젤로티를 찾기 위해 혈안이 되어있는 욕심 많은 경찰 스카르피아는 카바라도시를 의심하고 안젤로티를 숨겼다는 이유로 감옥으로 보내고 사형선고를 받게 한다. 평소 토스카를 탐하던 스카르피아는 어떻게 해서든 토스카를 차지하기 위해 연인을 인질로 토스카를 설득한다. 연인을 살리기 위해서라면 스카르피아를 선택해야 하는 상황에 놓인 토스카는 결국 스카르피아를 칼로 찌르고 만다. 하지만 카바라도시를 살리려던 그녀의 노력은 스카르피아의 거짓 약속으로 물거품이 되고, 결국 카바라도시는 사형집행장에서 죽고 만다. 연인을 잃게 된 충격으로 괴로워하던 토스카는 그녀를 쫓는 경찰을 뒤로 하고 높은 성벽에서 몸을 던지고 만다.