La película, basada en la ópera Madame Butterfly de Giacomo Puccini, nos presenta a Cho-cho, una superviviente de la bomba de Nagasaki a finales de la Segunda Guerra Mundial. Hija de una geisha, se propone convertirse en la esposa de un brillante piloto estadounidense que vive en Japón, y lo consigue. Su nuevo marido se marcha por una nueva misión. Aunque le promete que regresará, Cho-cho siente que debe encontrar la esperanza en medio de la desesperación.