Erster Akt

Adele, Stubenmädchen im Hause Eisenstein, erhält eine Einladung zu einer Soiree bei Prinz Orlofsky. Um den Abend frei zu bekommen, spielt sie ihrer Gnädigen, Rosalinde, eine rührende Komödie von einer kranken Tante vor. Rosalinde weigert sich jedoch, Adele freizugeben, weil ihr Ehemann Gabriel noch heute seine fünftägige Arreststrafe wegen Beamtenbeleidigung antreten soll. Der Tenor Alfred, ein Verehrer Rosalindes, kann Eisensteins Aufenthalt im Gefängnis kaum erwarten, um die Hausherrin ungestört besuchen zu können. Er holt sich die Erlaubnis, wiederkommen zu dürfen, sobald Eisenstein im Gefängnis ist.

Kaum ist er gegangen, kommt Eisenstein mit seinem Advokaten Dr. Blind nach Hause. Er ist empört, weil seine Strafe auf acht Tage erhöht worden ist. Er wirft Blind hinaus, schickt Adele um eine opulente „Henkersmahlzeit“ und ersucht Rosalinde, ihm seinen schäbigsten Anzug zu holen. Da erscheint Dr. Falke, der Eisenstein überredet, vor dem Strafantritt zum Fest in das Palais Orlofskys mitzukommen. Rosalinde wundert sich über den plötzlichen Sinneswandel ihres Mannes, der nun in eleganter Abendkleidung seinen Arrest antreten will. Gutgelaunt verlässt Eisenstein nach einer rührenden Abschiedsszene das Haus. Rosalinde gibt Adele nun doch den Abend frei.

Kaum ist sie allein, ist Alfred zur Stelle, macht es sich im Schlafrock des Hausherrn gemütlich und setzt sich zum Souper. In diese Szene platzt Gefängnisdirektor Frank, um Eisenstein abzuholen. Rosalinde bleibt nichts anderes übrig, als Alfred als ihren Gemahl vorzustellen. Um sie nicht zu kompromittieren, spielt Alfred mit und lässt sich von Frank festnehmen, nicht ohne die Gelegenheit zu einem zärtlichen Abschied von Rosalinde zu nutzen.

Zweiter Akt

Im Palais des millionenschweren, doch trübsinnigen Prinzen Orlofsky. Ida ist überrascht, ihre Schwester Adele auf dem Fest zu treffen, entscheidet aber kurzerhand, sie als angehende Künstlerin „Olga“ in die Gesellschaft einzuführen. Dr. Falke verspricht dem Gastgeber, dass er heute noch lachen werde: Er habe eine kleine Komödie inszeniert. Als Eisenstein eintritt, stellt Falke ihn als „Marquis Renard“ vor. Sofort erkennt Eisenstein Adele, doch sie nutzt die Situation geschickt aus, ihn vor der Ballgesellschaft bloßzustellen, als er behauptet, sie sehe seinem Stubenmädchen ähnlich.
Gefängnisdirektor Frank ist unter dem Namen „Chevalier Chagrin“ ebenfalls eingetroffen und befreundet sich bestens mit dem ihm persönlich nicht bekannten Eisenstein. Zuletzt erscheint, einem anonymen Brief folgend, auch Rosalinde, maskiert als ungarische Gräfin.

Eisenstein findet sofort Gefallen an der schönen Unbekannten und flirtet intensiv mit ihr, wobei es ihr gelingt, sich seiner Uhr als Beweismittel seiner Untreue zu bemächtigen. Nachdem Rosalinde ihr Inkognito vor der gesamten Festgesellschaft bravourös bewiesen hat, fragt Orlofsky erneut nach dem versprochenen Spaß. Da greift Eisenstein zu einem Schwank aus Junggesellentagen: Nach einem Maskenball hat Eisenstein den betrunkenen Falke im Fledermauskostüm auf dem Markt abgesetzt und ihn unter dem Geschrei der Marktleute zu Fuß nach Hause gehen lassen. Orlofsky ist amüsiert wie erstaunt gleichermaßen: Dr. Falke hat sich noch nicht für die Blamage gerächt?

Das Fest geht weiter, man tanzt und trinkt, küsst und verbrüdert sich bis sechs Uhr morgens. Dann drängen alle zum Aufbruch, Frank muss seinen Dienst im Gefängnis antreten, Eisenstein seine Arreststrafe.

Dritter Akt

Gefängnis, früher Morgen. Gerichtsdienerin Frosch hat ihre liebe Not mit dem Tenor in Zelle Nr. 12 und mit den Wirren der Justiz. Direktor Frank betritt stark angeheitert sein Amtszimmer, hat aber keine Ruhe, um sich auszuschlafen: Adele und Ida sind gekommen, um den „Chevalier Chagrin“ zu bitten, Adeles Ausbildung zur Schauspielerin zu finanzieren. Als Eisenstein gemeldet wird, sperrt Frosch die beiden Mädchen rasch in eine Zelle.

Frank und Eisenstein klären einander über ihre wahre Identität auf. Doch Frank glaubt dem Freund nicht, hat er doch am Vortag höchstpersönlich Eisenstein in seiner Wohnung und im eigenen Schlafrock verhaftet! Da erscheint der Advokat Blind, um für – den falschen – Eisenstein zu intervenieren. Der echte Eisenstein nimmt Blind Hut und Talar ab und schlüpft in dessen Rolle, um die Wahrheit herauszufinden.

Rosalinde und Alfred beschweren sich über den ungetreuen Gabriel, der die Nacht im Kreise hübscher Damen zugebracht habe und von dem Rosalinde sich scheiden lassen wolle. Tobend vor Zorn und Eifersucht gibt sich Eisenstein zu erkennen, muss aber klein beigeben, als Rosalinde ihm seine Uhr vor die Nase hält. Alle Mitwirkenden betreten das Gefängnis, Falke erklärt, dass er die ganze Sache inszeniert habe, um seine damalige Blamage als „Fledermaus“ zu rächen. Eisenstein bleibt nichts anderes übrig, als Rosalinde um Verzeihung zu bitten und seine Strafe anzutreten. Prinz Orlofsky will sich um Adeles Karriere kümmern, und alles löst sich in Wohlgefallen auf: Schuld war nur der Champagner!