Adina, uma bela, jovem e rica, na sua casa de fazenda, lê histórias de amor para suas amigas, sem acreditar em nenhuma delas. Sobre Tristão e Isolda, com o filtro mágico do amor, reafirma sua descrença dizendo que, felizmente, nada existe que prenda o coração de uma mulher a um homem. Suas amigas riem de Nemorino, um jovem camponês, que está próximo e é apaixonado por Adina.

Chega um destacamento militar sob o comando do sargento Belcore que também é pretendente da jovem fazendeira. Esta gosta do seu estilo decidido e é inclinada a ter o seu amor, para desespero de Nemorino. À aldeia chega o Dr. Dulcamara, um médico ambulante, que entre vários medicamentos, oferece um elixir que resolve tudo milagrosamente. O ingênuo Nemorino, lembrando-se da história contada por Adina, pergunta ao esperto e espalhafatoso Dr. Dulcamara se ele possui algo semelhante. Dulcamara detesta perder dinheiro e, imediatamente, lhe oferece um poderoso Elixir do Amor, na verdade um vinho tinto comum. "Ao ingerir alguns goles, qualquer homem, em 24 horas, terá nos seus braços, completamente apaixonada, a mulher que ama", diz ele. Nemorino dá a ele todo o dinheiro que lhe resta. Ao ficar sozinho, bebe o Elixir e passa a cantar e a dançar furiosamente, despertando a atenção de Adina que chega surpreendendo-se com a energia do rapaz que é normalmente triste e cabisbaixo e por quem ela também tem um certo afeto.

Nemorino, entretanto, fica indiferente o que leva Andina a dizer-se disposta a casar com Belcore que partirá em breve com as tropas. Nemorino ri e dança mais agitado, despertando a ira de Adina que decide casar-se no mesmo dia. Isto provoca desespero em Nemorino já que não haverá tempo para o remédio fazer efeito. Assim ele pede a Adina que adie por 24 horas o casamento, mas ela não concorda.

No segundo ato, os convidados estão reunidos para o casamento. Nemorino vendo que perderá a amada, resolve tomar mais do Elixir do Amor. Não tendo dinheiro - Dulcamara não vende fiado - alista-se na tropa de Belcore, recebe um adiantamento, converte em mais um frasco do Elixir que bebe imediatamente. Nisto chega a notícia que morrera um tio de Nemorino deixando-lhe uma grande fortuna. Sem saber do acontecido, ele é assediado por todas as moças da aldeia interessadas na herança. Ele pensa que é efeito do Elixir.

Adina, sabendo que Nemorino, agora indiferente, alistara-se por amor, implora para que ele fique, comprometendo-se a restituir o soldo que obtivera no alistamento. Neste jogo de indiferenças e aproximações, acabam os dois ficando juntos completamente apaixonados, favorecendo o sucesso de Dulcamara que termina o espetáculo vendendo todo o seu estoque de numerosos frascos do fabuloso Elixir do Amor.