Előjáték
Hoffmann, a sokoldalú művész – író, költő, zenész – az operacsillag Stelláért rajong. Stella éppen Mozart Don Giovannijában lép fel, Hoffmann pedig a szünetben otthagyja az előadást, és szerelmi civódásuk miatt leissza magát. A Múzsa elérkezettnek látja a pillanatot, hogy megszabaduljon riválisától, Stellától, aki csáberejével elvonja Hoffmannt tőle, vagyis az alkotástól. A cél érdekében felveszi Hoffmann régi barátjának, Nicklausse-nak a képmását. Stella békítő levelet küld Hoffmann-nak, benne az öltözője kulcsával és egy üzenettel: várja az előadás után. Lindorf, a gazdag és befolyásos tanácsos, magának akarja Stellát, ezért megszerzi a levelet. Terve szerint, ha a nő részegen találja Hoffmannt az előadás után, végleg kiábrándul belőle. Hoffmann barátai a költő után mennek, hogy megkeressék. Luther, a pultos, jelzi, hogy a szomszédban folytatódik az előadás, de ők, ahelyett, hogy visszamennének, inkább iszogatni kezdnek. Megkérik Hoffmannt, hogy szórakoztassa őket, aki elő is adja három szerelmének történetét, amelyekben egy Lindorfra emlékeztető alak mindig keresztbe tett a boldogságának.
Olympia
Hoffmann első szerelme Olympia – egy tudós feltaláló, Spalanzani automatája, akinek csodájára járnak az emberek. A tökéletes kinézetű és viselkedésű bábu elbűvölő szemeit Coppélius, egy másik feltaláló készítette. Ő Hoffmann-nak is elad egy szemüveget, amitől a költő teljesen elveszti a valóságérzékét. Spalanzani és Coppélius vitatkoznak a bábu tulajdonjogán – és a belőle származó bevételen. Spalanzani nagyobb összeget ígér Coppéliusnak, ha átengedi neki a bábu jogait, Coppélius pedig azt tanácsolja neki, hogy adja hozzá Olympiát a „bolond” Hoffmannhoz, aki még nem vette észre, hogy egy automatába szerelmes. Megérkeznek a vendégek a bemutatóra, ahol Olympia táncol és énekel. Hoffmann keringőzik vele, Olympia „túlhevül”, a férfi elesik, és eltörik a szemüvege. Coppélius, aki nem jutott hozzá a beígért pénzhez, bosszúból szétveri a bábut. Most már Hoffmann is rájön, hogy Olympia egy automata volt. Egyszerre veszti el szerelmét és lesz nevetség tárgya.
Antonia
Antonia egy tehetséges fiatal lány, akinek minden vágya, hogy énekesnő legyen. Apja, Crespel szigorúan eltiltja az énekléstől és szerelmétől, Hoffmantól is, akivel együtt szoktak zenélni. Antonia anyja ugyanis az éneklésbe halt bele: hangja túlizzította szervezetét. A lánya tőle örökölte tehetségét és betegségét. Miracle doktor megérkezik Crespelhez, és az apa akarata ellenére megvizsgálja Antoniát. Hoffmann kihallgatja a beszélgetésüket, így értesül Antonia betegségéről. Megígérteti lánnyal, hogy lemond a karrierjéről, és soha többet nem énekel. Antonia kész lenne erre, és arra is, hogy Hoffmann felesége legyen, de Miracle megidézi a lány halott anyját, aki arra biztatja, hogy ne hagyja veszni tehetségét. Antonia egy utolsó dalt énekel, és meghal Hoffmann karjaiban.
Giulietta
Hoffmann látszólag kiábrándult a romantikus szerelemből. Egy prostituált, Giulietta bűvkörébe kerül, aki Schlemil irányítása alatt szórakoztatja a férfiakat. Dapertutto – egy ördögi figura, aki az emberek lelkét akarja megszerezni – Giulietta segítségével már elnyerte Schlemil árnyékát, most Hoffmann tükörképére pályázik. Giulietta elhiteti Hoffmann-nal, hogy beleszeretett, ezzel egy pillanat alatt megnyeri magának. Figyelmezteti, hogy Schlemil meg fogja ölni a költőt, ha tudomást szerez a viszonyukról, és arra biztatja, hogy meneküljön, de a tükörképét hagyja itt neki egy tükörbe zárva, amíg Giulietta nem megy utána. Hoffmann beleegyezik, Nicklausse javaslatát viszont – hogy szökjenek meg, amíg lehet – elutasítja. Meg akarja szerezni Schlemiltől a kulcsot, ami Giulietta szobáját nyitja, hogy a nőt is magával vihesse. Schlemil rátámad, Hoffmann pedig egy Dapertuttótól kapott fegyverrel megöli. A kulccsal rohan Giulietta szobája felé, de azt már üresen találja: a nő mindenkit kijátszva Pittichinaccióval, Schlemil szolgájával szökik meg.
Utójáték
Hoffmann három története véget ért, és közben vége a színházban az opera-előadásnak is. Nicklausse és a többiek megértik, hogy a három nő valójában Stella három alakja. A Múzsa ünnepel: a szerelemről lemondva újjászületett a költő, Stella pedig a részeg Hoffmann helyett, Lindorffal távozik.