Volando a lo alto de una sierra desconocida con su criado, Clarín, el hipogrifo de Rosaura aterriza inesperadamente. Rosaura, vestida de hombre, se baja de la bestia alada y no sabe dónde está. Está llena de angustia y desesperación, pero sabe que el destino la ha traído a este extraño lugar. Rosaura comenta que Polonia no ha sido amable con ella hasta ahora, y se fija en un edificio rústico que se encuentra en un camino boscoso. De una puerta abierta sale luz, y Rosaura y Clarín pueden oír el traqueteo de las cadenas y los tristes lamentos que provienen del interior. A medida que se acercan, Rosaura siente una profunda compasión por el hombre que llora, y se detienen fuera para escuchar. El hombre, vestido con pieles de animales «como una bestia salvaje», afirma que su único delito es haber nacido, algo de lo que seguramente todos son culpables. Aun así, el hombre, cuyo nombre es Segismundo tiene menos libertad que cualquier hombre o animal, y su único contacto con el mundo exterior es su carcelero, Clotaldo.
De repente, Segismundo se da cuenta de la presencia de Rosaura y Clarín y exige saber quién está allí. Agarra a una asustada Rosaura y la amenaza con matarla, pero cuando ella le explica que sólo es un alma desgraciada que busca consuelo, Segismundo empieza a ablandarse. El sonido de Clotaldo y un grupo de guardias viene de lo más profundo de la prisión, y oyen a Clotaldo ordenar a los guardias que maten a los intrusos de inmediato. Mientras Clotaldo y los guardias se acercan, Rosaura y Clarín suplican por sus vidas y entregan sus armas como se les indica. Cuando Rosaura entrega su espada, Clotaldo la reconoce inmediatamente. Había dejado la misma espada con Violante, la madre de su hijo no nacido, en Moscovia, para que el niño pudiera usarla más tarde para encontrar a su padre. Al darse cuenta de que Rosaura, a quien Clotaldo cree que es un hombre, es en realidad su hijo, Clotaldo sabe que no puede matarlos, aunque eso signifique que el rey Basilio ordene la muerte del propio Clotaldo por desobedecer su orden de matar a cualquiera que entre en la prisión secreta. Dejando a Segismundo encerrado y encadenado en su celda, Clotaldo lleva a los dos desconocidos al palacio de Varsovia.
De vuelta en el palacio, Astolfo observa cómo su prima Estrella entra con sus damas de compañía. Astolfo y Estrella son sobrino y sobrina del rey Basilio (sus madres habían sido sus hermanas), y como el rey no ha engendrado un heredero vivo, ambos compiten por la corona. Astolfo, pensando que podría ser más ventajoso casarse con Estrella, halaga su belleza, afirmando que es «reina en alma». A Estrella, sin embargo, no le impresionan los esfuerzos de Astolfo por halagarla y lo considera lleno de «engaño y traición». Cuando las trompetas anuncian la llegada del rey Basilio, Estrella señala el colgante que cuelga del cuello de Astolfo, que, insiste, contiene el retrato de otra mujer. Basilio entra y colma de amor a su sobrina y a su sobrino, y aunque promete tratarlos por igual en sus deseos por la corona, dice que antes debe hacer una confesión.
El rey afirma que su difunta esposa había dado a luz a un hijo, Segismundo, cuya profecía astrológica afirmaba que sería un tirano que asesinaría a su padre y causaría disensiones y divisiones dentro de Polonia. En un esfuerzo por salvar su país y su vida, Basilio encerró inmediatamente a Segismundo tras el nacimiento, «para ver si un hombre sabio / puede prevalecer sobre las estrellas». Ahora, sin embargo, Basilio cuestiona su decisión de encarcelar a su hijo y negar a Polonia su legítimo príncipe, y ha decidido liberar a Segismundo a modo de prueba. Basilio cree que tal vez la naturaleza malvada de Segismundo no aflore, o que sea capaz de resistir sus tendencias violentas por su propia voluntad. Momentos después, tras la salida de Astolfo y Estrella, Clotaldo llega a palacio con Rosaura y Clarín y pide hablar con el rey. Comienza a explicarle a Basilio que él no mató a los extraños que encontró invadiendo la prisión secreta, pero Basilio lo interrumpe. Ya ha revelado el secreto, dice Basilio, así que no hay necesidad de matar a los extraños. Clotaldo se siente aliviado; ahora no tendrá que decirle a Basilio que el extraño es su hijo.
Un tiempo después, Clotaldo entra en el castillo e informa a Basilio de que sus órdenes se han cumplido. Clotaldo le ha dado a Segismundo una pócima a base de opio, amapola y beleño y, tras caer en un sueño profundo parecido al de la muerte, lo ha llevado a palacio y lo ha colocado en la lujosa cama de Basilio. Ahora, dice Clotaldo, exige saber por qué Basilio ha solicitado la presencia de Segismundo -y en tal estado- después de todos estos años. Basilio afirma que desea descubrir si puede cambiar las estrellas, por así decirlo. O, al menos, ver si la profecía estaba equivocada. Quiere saber si Segismundo puede superar su naturaleza malvada. Si no es así, lo enviará a la cárcel de inmediato. El objetivo de llevar a Segismundo a palacio mientras duerme es que puedan convencerle de que la experiencia fue sólo un sueño, en caso de que la profecía se cumpla y tengan que devolverlo a la cárcel. Si eso ocurre, dice Basilio, el encarcelamiento de Segismundo será un castigo y no una mera precaución. Mientras oyen acercarse a un Segismundo muy confundido, Basilio ordena a Clotaldo que le diga a Segismundo que es el príncipe de Polonia, y luego se escabulle de la habitación.
Segismundo entra. Sabe que está despierto, pero aún tiene la sensación de estar soñando. Clotaldo pregunta inmediatamente si puede besar la mano de Segismundo, y éste se siente aún más confundido. ¿Por qué, pregunta, su carcelero, que normalmente lo trata mal, quiere ahora besarle la mano? Clotaldo le explica que Segismundo es en realidad el príncipe heredero de Polonia y que ha estado encarcelado todo este tiempo porque una profecía decía que sólo traería dolor y ruina a su pueblo. Segismundo se indigna. ¿Cómo puede Clotaldo tratar tan mal a su príncipe? Segismundo amenaza con matar a Clotaldo con sus propias manos y lanza a un criado desde el balcón. Clotaldo le ruega a Segismundo que se comporte y le dice que sólo está soñando, pero Segismundo no puede calmarse. Astolfo entra y salva la vida de Clotaldo, y Segismundo le reta a un duelo. El rey Basilio llega para investigar la conmoción, y Segismundo lo ataca verbalmente por encerrarlo en la prisión secreta. Llama a su padre «tirano» que le ha robado su libertad y su libertad, y Basilio también le dice a Segismundo que sólo está soñando.
Mientras tanto, Estrella se acerca a Rosaura -a quien conoce como Astraea, su dama de compañía- y le pide que recupere el colgante de Astolfo. Estrella no tiene intención de volver a hablar con Astolfo, pero se niega a que se quede con el retrato. Mientras Estrella se va, Rosaura está angustiada. Clotaldo, que ahora sabe que Rosaura es su hija, le ha aconsejado que no revele su verdadera identidad. De repente, entra Astolfo y reconoce a Rosaura como la mujer de la que se había enamorado en Moscovia. Ella le dice que se llama Astraea y le exige que le entregue el retrato para poder dárselo a Estrella. Astolfo se niega y le dice a Rosaura que el retrato en cuestión es de ella. Entra Estrella, y Rosaura miente rápidamente y le dice que el retrato que tiene Astolfo en la mano es el suyo. Ella había traído el suyo, afirma Rosaura, y cuando se detuvo a mirarlo, Astolfo lo tomó y ahora se niega a devolverlo. Estrella coge el retrato y, aceptando que es ciertamente el de Astraea, exige ver el retrato del colgante. Astolfo vuelve a negarse. «¡Maldita seas, Rosaura!», exclama, justo en el momento en que Segismundo, profundamente dormido y vestido con pieles de animales, es llevado por la habitación.
De vuelta a la prisión secreta, un levantamiento campesino irrumpe en la celda de Segismundo para liberar a su legítimo príncipe. No aceptarán a un rey extranjero, afirman, y planean sublevarse. Segismundo vuelve a suponer que está soñando, pero le sigue el juego y decide demostrar que la profecía es cierta. Luchará contra su padre y reclamará el lugar que le corresponde en el trono. Cuando Clotaldo se da cuenta de que Segismundo ha sido liberado de su celda, se arroja a sus pies y le pide clemencia. Sin embargo, Segismundo agradece a Clotaldo que haya cuidado de él durante años y le perdona la vida. Le promete lealtad a Clotaldo y dice que las buenas acciones, incluso en sueños, nunca se desperdician. Clotaldo agradece a Segismundo su amabilidad pero dice que no puede tomar las armas contra el rey, al que ha jurado su propia lealtad. Segismundo comprende y deja marchar a Clotaldo, prometiendo verle en el campo de batalla.
En el palacio de Varsovia, Rosaura le ruega a Clotaldo que la ayude a vengarse de Astolfo. Es el deber de Clotaldo como su padre, dice Rosaura, defender su honor. Astolfo robó el honor de Rosaura en Moscovia y la abandonó para venir a Polonia y casarse con Estrella, y la única manera de corregir el error es matarlo. Clotaldo se niega. Astolfo le salvó la vida cuando Segismundo quería matarlo, y no puede matar a Astolfo ahora, a pesar de sus malos tratos a Rosaura. Ella se enfurece y maldice a Clotaldo como su padre.
Clotaldo y Rosaura salen, y entra Segismundo, acompañado de sus hombres armados. De repente, entra de nuevo Rosaura, esta vez vestida con una larga túnica y portando su espada. Le jura lealtad a Segismundo y le explica de nuevo cómo Astolfo le ha robado su honor. Implora a Segismundo que la ayude a vengar su honor perdido, pero éste no responde. Rosaura se enfada porque Segismundo la ignora, pero él le asegura que vengará su honor con hechos, no con palabras. El sonido de los tambores indica que los hombres de Segismundo han tomado el castillo, y Clotaldo y Basilio entran, rindiéndose a Segismundo. Mientras Basilio se inclina a los pies de su hijo, Segismundo le dice que se levante. Después de todo, lo honrará, dice Segismundo, y lo acepta como su padre y rey. Basilio queda impresionado por el buen talante de Segismundo y, puesto que éste ha demostrado que la profecía estaba equivocada, Basilio le nombra rey inmediatamente. Como primera orden, Segismundo ordena a Astolfo que se case con Rosaura y le devuelva el honor perdido, y luego reclama a Estrella como su propia reina. Segismundo es finalmente feliz, pero le preocupa despertar en su celda. Aun así, Segismundo decide, que despertar en la cárcel después de este alegre día será suficiente, ya que toda «la felicidad humana / pasa al final como un sueño.»