Acto I. Jerusalén
Templo de Salomón en Jerusalén, hacia el año 587 a.C. Zaccaria, sumo sacerdote de los hebreos, consuela a su pueblo tras ser derrotado por las tropas asirias, lideradas por el rey Nabucco. La hija de éste, Fenena, ha sido hecha prisionera por los hebreos. Zaccaria encomienda a Ismaele, sobrino del rey de Jerusalén, su custodia ignorando que son amantes. Ambos se disponen a huir en secreto cuando son sorprendidos por Abigaille, la hija mayor de Nabucco. Ella, enamorada de Ismaele, le ofrece la libertad de su pueblo a cambio de que sea su amante, pero el joven la rechaza. Entretanto, los hebreos comienzan a refugiarse en el templo huyendo de Nabucco. Zaccaria utiliza a Fenena como rehén y la amenaza con una daga ante Nabucco para evitar que éste invada el lugar sagrado. Pero el amado de la joven, Ismaele, la libera ante la perplejidad de sus compatriotas, que lo acusan de traidor.
Acto II. El impío
Palacio de Nabucco en Babilonia. Abigaille encuentra un pergamino que le revela que no es hija de Nabucco, sino de unos esclavos. Aprovechando la ausencia de éste, a quien se cree fallecido en el campo de batalla, intenta hacerse con la corona, con el apoyo del sumo sacerdote de Baal. Pero justo cuando se dispone a arrebatársela a Fenena -convertida ahora, por mediación de Zaccaria, a la religión de Jehová- irrumpe Nabucco furioso y lo impide. Indignado tanto con los hebreos como con los asirios, se proclama a sí mismo como único dios. Entonces, un rayo de luz divina arroja al suelo su corona. Nabucco comienza a desvariar, lo que Abigaille aprovecha para hacerse con el trono.
Acto III. La profecía
Abigaille logra que Nabucco, fuera de sí, firme la orden de ejecución de todos los hebreos. Él le revela que ella no es hija suya. Abigaille ni se inmuta; más bien se burla del que creía su padre rompiendo en su presencia el documento que evidenciaba sus orígenes. Nabucco le suplica que al menos salve a su hija de la muerte. Mientras, a orillas del Éufrates, el pueblo hebreo oprimido añora regresar algún día a su patria “bella y perdida”.
Acto IV. El ídolo caído
Nabucco recupera la razón y advierte que van a sacrificar en el altar de Baal a Fenena. Tras encomendarse al dios de los hebreos reconociendo en él al dios verdadero, consigue arrebatar el poder a Abigaille y liberar a los prisioneros, a los que permite regresar a su hogar comprometiéndose a construirles un nuevo templo en Jerusalén. Abigaille, que ha optado por poner fin a su vida ingiriendo un veneno, pide perdón a Nabucco y Fenena en sus últimos instantes de vida.