Die Geschichte spielt in einem malerischen Dorf, in dem das junge, verlobte Paar Swanilda und Franz lebt. Franz jedoch verliebt sich in ein schönes Mädchen, Coppélia, die regungslos auf dem Balkon des exzentrischen Spielzeugmachers Dr. Coppélius sitzt. Dies ruft intensive Eifersucht bei Swanilda hervor. Als Dr. Coppélius seinen Schlüssel verliert, schleichen sich Swanilda und ihre Freundinnen in sein Haus, um ihre Rivalin zur Rede zu stellen. Dort drinnen entdecken sie, dass Coppélia, zusammen mit vielen anderen Automaten, lediglich eine lebensgroße Puppe ist.
Dr. Coppélius kehrt zurück und jagt die Mädchen hinaus, doch Swanilda gelingt es, sich zu verstecken und Coppélias Platz einzunehmen. Währenddessen schleicht sich Franz hinein, in der Hoffnung, das schöne Mädchen zu treffen. Coppélius erwischt ihn, betäubt ihn und versucht, mit Magie Franz’ Lebenskraft auf die Puppe zu übertragen, in dem Glauben, Coppélia zum Leben erwecken zu können. Swanilda, als Puppe verkleidet, täuscht den alten Erfinder, rettet Franz und gibt sich zu erkennen. Die beiden Liebenden versöhnen sich und feiern im letzten Akt ihre Hochzeit, wobei Dr. Coppélius für seine beschädigten Puppen entschädigt wird.