Акт I
Действие происходит в Италии в 1836 году. Пока крестьяне отдыхают после работы, молодой деревенский парень Неморино подсматривает за тем, как прекрасная фермерша Адина читает книгу. Он любит её, но боится, что она ему не ровня. Крестьяне спрашивают Адину, о чём книга, и она рассказывает, как Тристан завоевал сердце Изольды с помощью волшебного напитка. Барабанная дробь возвещает о прибытии сержанта Белькоре и его людей. Сержант тут же представляется Адине и предлагает ей выйти за него замуж. Та отвечает, что не желает спешить, но обещает подумать над предложением. Оставшись наедине с Неморино, она говорит, что лучше бы тому отправляться в город и присматривать за больным дядей, чем пытаться завоевать её любовь. Или уж пусть он поступает так же, как она: каждый день меняет объект чувств. Неморино же отвечает, что он-то никогда не сможет забыть свою первую любовь.
Дулькамара, странствующий продавец лекарственных снадобий, прибывает в деревню, расхваливая свои зелья, способные излечить от чего угодно. Едва доктор заканчивает своё выступление, Неморино робко спрашивает, не продаст ли он ему любовный эликсир, о каком написано в книге Адины. Дулькамара с легкостью соглашается и выуживает бутылку бордо. Хотя это стоит ему последнего дуката, Неморино покупает её и немедленно выпивает; Дулькамара разъясняет, что влюблённый должен подождать до следующего дня – тогда средство подействует (а Дулькамара в это время уже исчезнет из деревни). Когда появляется Адина, Неморино начинает ощущать эффект «зелья». Конечно же, он будет неотразим для неё завтра, – и он притворяется беззаботным и равнодушным. Чтобы наказать его, Адина кокетничает с Белькоре. Сержанту поступает приказ немедленно возвращаться в гарнизон, и Адина соглашается обвенчаться с ним тотчас же. Поражённый Неморино просит её подождать хотя бы один день, но она, не обращая на него внимания, приглашает всю деревню на свадьбу. Неморино в отчаянии зовёт доктора на помощь.
Акт II
На празднике перед свадьбой Адина и Дулькамара развлекают гостей баркаролой. Адина расстроена отсутствием Неморино и не хочет подписывать свадебный контракт, пока он не придёт. Меж тем Неморино просит у Дулькамары ещё одну бутылку эликсира. У него нет денег, но доктор соглашается подождать часок в гостинице, пока Неморино займёт у кого-нибудь. Белькоре взбешён тем, что Адина откладывает свадьбу. Мечущемуся в поисках денег Неморино сержант предлагает пойти в армию и получить полагающиеся добровольцу двадцать скуди. Купив бутылку эликсира, Неморино возвращается – и его осаждает толпа девушек. Ещё не зная, что его дядя умер и оставил ему наследство, он считает, что эликсир, наконец, начал действовать. Входит Адина – она чувствует себя виноватой в том, что Неморино уходит в солдаты, но, когда она видит его окружённым девушками, в ней пробуждается ревность. Неморино уходит с девицами, и Дулькамара расхваливает Адине силу своего эликсира, предлагая и ей купить бутылочку. Но та отвечает, что завоюет Неморино своими собственными средствами.
Неморино, заметивший слезу на щеке Адины, когда она увидела его с девушками, понимает, что она страдает из-за него. Но когда она приходит сказать, что выкупила его из армии, Неморино снова притворяется равнодушным. Наконец, Адина признаётся, что любит его. Входит Белькоре. Он видит, как влюблённые держатся за руки, и вынужден ретироваться, заявив, что тысячи женщин ждут его в других краях. Дулькамара сообщает всем новость о наследстве Неморино и хвастает, что именно его чудесный эликсир заставляет людей влюбляться и даже делает бедных крестьян богачами.