Polyeucte, marié depuis peu à Pauline, la fille du gouverneur Félix, est converti par son ami Néarque au christianisme, religion interdite. Sa femme, ignorante à ce sujet, est inquiète car elle est constamment hantée par des mauvais rêves et ne veut pas quitter son époux un instant, de peur qu'il lui arrive un malheur. Dans l'intimité, elle se livre à sa confidente, lui racontant son ancien amour pour le chevalier Sévère, qui l'aimait en retour. Bien qu'il fut parfaitement digne d'elle, son père Félix lui avait refusé la main de sa fille à cause de son manque de fortune, et lui avait préféré Polyeucte. C'est donc contrainte par le choix paternel que Pauline l'a épousé. Mais son devoir s'est transformé en amour véritable. Or, Sévère, parti à la guerre, est de retour, et a bien l'intention d'épouser Pauline. Les deux anciens amants se revoient. Pauline, vertueuse, renonce à ses sentiments passés et repousse les avances de son prétendant. Dans le même temps, Polyeucte commet un acte de folie : lors d'une cérémonie publique au temple, il brise les idoles païennes et fait éclater sa foi. Il est emprisonné par Félix, et résiste aux supplications de sa femme qui le conjure de renier sa nouvelle religion. Polyeucte refuse et la confie à Sévère afin d'être libre de répondre à l'appel de Dieu. Il est exécuté par Félix. Son martyre entraîne la conversion de Pauline.