Acţiunea se desfășoară la Paris.

ACTUL I
Ajunul Crăciunului.
La mansardă. În mansarda sărăcăcioasă în care locuiesc, Rodolfo, poet şi Marcello, pictor, încearcă să uite de foamea şi frigul care nu îi lasă să lucreze. Înfrigurat, Rodolfo decide să ardă manuscrisul noului roman pentru a putea menţine aprins focul în şemineu. Soseşte filozoful Colline, prietenul celor doi. Curând apare şi muzicianul Schaunard, care aduce un coş cu mâncare, vin şi lemne pentru foc, povestind prietenilor săi şiretlicul prin care a reuşit să obţină o sumă de bani de la un englez bogat. Vinul şi mâncarea îi înveselesc pe tineri, când deodată se aud bătăi în uşă. Este Benoit, proprietarul venit să le ceară chiria, neplătită de multă vreme. Servindu-l cu vin, tinerii pun la cale să îl amețească, pentru ca el să le povestească despre aventurile lui amoroase, apoi, prefăcându-se indignați, îl dau afară, judecând comportamentul lui necuviincios, şi se pregătesc să-şi continue mica petrecere la Café Momus. Ei pleacă. Rămâne doar Rodolfo să mai scrie ceva, urmând să-i ajungă în curând. O bătaie ușoară în uşă îi întrerupe lucrul. Este Mimi, o tânără vecină, care-i cere permisiunea să-și aprindă lumânarea. Un acces puternic de tuse o face să-şi piardă cunoștința. Impresionat de înfățișarea delicată şi firavă a tinerei femei, Rodolfo o roagă să mai stea şi îi povestește despre viaţa şi aspirațiile lui. Apoi tânăra fată îi vorbește despre ea, despre viața ei retrasă, despre preocupările și micile ei bucurii. În lumina lunii, mână în mână, Mimi şi Rodolfo îşi simt inimile cuprinse de dragoste. Ei pleacă împreună la Café Momus, unde petrec amicii lui Rodolfo.

ACTUL II
Cartierul Latin din Paris. În piață, forfotă de sărbătoare... De la un vânzător ambulant, Rodolfo îi cumpără iubitei lui o bonetă roz. Fata este prezentată celor trei prieteni, care o primesc cu simpatie printre ei. Cu toții se așază la terasa cafenelei Momus. Relaxarea tuturor este întreruptă de apariția extravagantă a Musettei, fosta iubită a pictorului Marcello. Îmbrăcată într-o toaletă scumpă şi elegantă, ea este însoțită de un bărbat bogat, pe nume Alcindoro. Cei doi se așază la o masă vecină cu cea a tinerilor. Musetta îl tachinează pe Marcello. Pictorul este puternic tulburat de această întâlnire. Musetta începe să cânte o melodie, prin care îşi evidențiază grația şi cochetăria, sperând să atragă atenția fostului iubit. Marcello este din ce în ce mai agitat. Simulând o durere teribilă la un picior, din cauza pantofului, ea îl trimite pe docilul însoțitor să-i cumpere o nouă pereche de pantofi. După plecarea acestuia, Musetta se află în brațele iubitului ei Marcello şi pleacă în compania vechilor prieteni, lăsând achitarea notei de plată pentru întreaga consumație în seama bogatului Alcindoro.

ACTUL III
La porțile orașului. Sfârșit de februarie. Zăpada a cuprins întregul oraş. La o tavernă de la periferia Parisului locuiesc Marcello şi Musetta. Mimi, chinuită de tuse, vine la Marcello şi îi povestește acestuia despre neînțelegerile care au apărut între ea şi Rodolfo, care, în ultima vreme, o privește cu o atenție bănuitoare, cu o gelozie care o chinuiește.
Apare Rodolfo, care îşi petrecuse noaptea la tavernă. Mimi se ascunde pentru a nu fi văzută de el. În convorbirea cu Marcello, Rodolfo dezvăluie adevărata cauză a îndepărtării lui de iubita sa: Mimi suferă de o boală incurabilă, moartea o pândește şi ea ar trebui să se salveze, găsindu-şi un protector bogat. Viaţa lor e plină de sărăcie şi lipsuri. El nu este în stare să o ajute şi, cu durere în suflet, este nevoit să se despartă de ea. Zguduită de cele auzite, trădată de tuse, Mimi se apropie de Rodolfo, încercând să-şi ia rămas-bun. Dragostea lor este la fel de puternică şi de sinceră ca în prima clipă. Cei doi decid să se despartă până la anotimpul florilor. Mimi îi lasă lui Rodolfo, ca amintire, boneta roz. Între timp, Marcello şi Musetta îşi desfășoară obișnuitul program de dispute zilnice. O ultimă ceartă se sfârșește cu o despărțire definitivă.

ACTUL IV
La mansardă. Rodolfo şi Marcello, despărțiți de mai multă vreme de iubitele lor, simt tristețea singurătății, absența zâmbetului drag. Fiecare îşi amintește de clipele frumoase din trecut. Marcello îi povestește lui Rodolfo că a văzut-o pe Mimi pe stradă, într-o trăsură de lux, iar Rodolfo îi povestește cum Musetta îl salutase pe Rodolfo, iar el a întrebat-o: „Dar inima?... ”, la care Musetta a răspuns că „nu bate și nu o simte, deoarece e-nvelită în mătase...”. Sosesc şi ceilalți doi prieteni, Colline şi Schaunard, abătuți din cauza lipsei de lucru şi a sărăciei. Făcând haz de necaz, cei patru tineri încearcă să uite de mizeria care îi copleșește, făcând și mai mare tărăboi. Când veselia e în toi, în uşă apare Musetta cu răsuflarea tăiată, anunțându-i că Mimi, grav bolnavă, așteaptă pe scară, prea slăbită pentru a urca singură. Rodolfo aleargă să o ajute, în timp ce Musetta le povestește celorlalți că biata Mimi, simțindu-și sfârșitul aproape, a ţinut să-şi mai vadă iubitul pentru ultima oară. I se pregătește patul în grabă şi Mimi este așezată cât mai confortabil. Musetta pleacă împreună cu Marcello să-şi vândă cerceii pentru a lua medicamente, iar Colline îşi ia adio de la vechea şi unica lui haină, pe care o va vinde pentru a-şi ajuta prietena. Rămași singuri, Mimi şi Rodolfo îşi amintesc de prima lor întâlnire, de primul dar – boneta roz, de bucuriile şi necazurile care i-au unit. Prietenii revin şi-i dăruiesc bolnavei ceea ce şi-a dorit totdeauna, un mic manşon care să-i încălzească mâinile. Mimi pare fericită. O liniște încordată îi unește pe toţi cei care o înconjoară. După un moment de liniște şi speranță... în zadar o strigă Rodolfo printre hohote de plâns. Mimi e moartă.