Mario Cavaradossi est un peintre romain. Alors qu'il travaille à une fresque dans l'église, son ami Angelotti apparaît. Il s'est enfui de prison et demande l'aide de Mario. Mais arrive Floria Tosca, la maîtresse de Mario. Alors qu'Angelotti est caché, il promet à sa belle un rendez-vous le soir-même. Puis il donne des indications à son ami pour qu'il puisse se cacher et passer inaperçu grâce à des habits de femme. Scarpia, le chef de la police pontificale lancé à sa recherche, trouve dans l'église un éventail laissé par mégarde. Comme Tosca revient voir son amant, qui entre-temps est parti avec Angelotti, elle tombe sur Scarpia qui tente de la séduire. Elle résiste, mais les hommes de Scarpia réussissent à arrêter Cavaradossi qui est torturé quasiment sous ses yeux. Elle obtient finalement la grâce de son amant en révélant la cachette d'Angelotti. Mais celui-ci se suicide plutôt que d'être arrêté. Scarpia veut la mort de Mario, mais cherche à obtenir les faveurs de Tosca. Celle-ci accepte en échange de la libération de son amant. Alors que Scarpia signe le papier qui le libérera, elle le poignarde à mort. Puis va retrouver Mario qui doit alors faire semblant de tomber sous les balles tirées à blanc. Mais les balles sont réelles. Mario est tué. Et Tosca, alors qu'elle va être arrêtée pour le meurtre de Scarpia, se jette dans le vide.