Acte I. Dorante vient d’achever ses études de droit à Poitiers et arrive à Paris, bien décidé à y briller. Au jardin des Tuileries, il aide une jeune femme qui a fait un faux pas et lui fait aussitôt la cour : il se présente comme un officier revenu de quatre ans de guerre en Allemagne, sous les yeux de son valet Cliton, qui sait très bien qu’il arrive de province. Le cocher a dit à Cliton que la plus belle des deux promeneuses s’appelle Lucrèce ; Dorante en conclut que c’est celle qui lui a parlé. Il se trompe : c’est Clarice, et toute la pièce repose sur cette erreur de nom. Il retrouve ensuite deux amis, Alcippe et Philiste, qui parlent d’une fête donnée la veille sur l’eau ; il prétend l’avoir offerte lui-même et la décrit dans ses moindres détails. Alcippe, qui aime Clarice, croit que la fête était pour elle et devient fou de jalousie.
Acte II. Géronte, le père de Dorante, propose son fils comme époux à Clarice. Prudente, elle veut connaître l’homme avant de l’accepter : sa suivante Isabelle imagine de faire écrire Lucrèce à Dorante pour lui donner rendez-vous la nuit à sa fenêtre, où Clarice lui parlera sous le nom de son amie. Alcippe, lui, reproche à Clarice d’avoir passé la nuit à la fête. Quand Géronte annonce à son fils le mariage prévu avec Clarice, Dorante, qui croit aimer « Lucrèce », invente sur-le-champ un mariage secret conclu à Poitiers avec une certaine Orphise : une montre qui sonne, un pistolet qui part, une chambre barricadée. Le père, ému, pardonne et va reprendre sa parole. Alcippe, de son côté, provoque Dorante en duel.
Acte III. Philiste sépare les duellistes ; pour calmer Alcippe, Dorante prétend que la dame de la fête est mariée. Philiste découvre la vérité : un page a pris d’autres dames pour Clarice et Lucrèce, et Dorante, arrivé la veille, a dormi chez lui. Le soir, sous la fenêtre, Dorante parle à Clarice en la croyant Lucrèce, pendant que la vraie Lucrèce écoute. Clarice lui renvoie toutes ses inventions ; il avoue le faux mariage, inventé, dit-il, par amour pour « Lucrèce », et déclare n’avoir que mépris pour Clarice, à Clarice elle-même, qui le congédie.
Acte IV. Dorante raconte à Cliton qu’il a tué Alcippe en duel ; Alcippe paraît aussitôt, joyeux : son père est arrivé et son mariage avec Clarice va se conclure. Dorante se tire d’affaire en parlant d’un remède miraculeux. Géronte veut écrire au père d’Orphise : son fils invente une grossesse, puis se trompe sur le nom du beau-père et se rattrape de justesse. Dorante achète la complicité de Sabine, la suivante de Lucrèce. Lucrèce, touchée, hésite à croire un homme connu pour mentir.
Acte V. Philiste apprend à Géronte qu’on ne connaît à Poitiers ni Orphise ni son père. Humilié, le vieillard accable son fils et l’accuse de trahir sa noblesse ; Dorante avoue alors aimer Lucrèce, et Géronte va la demander pour lui. Mais Dorante confie à Cliton que la compagne de sa belle lui plaît aussi. Quand les deux jeunes femmes paraissent, l’erreur éclate : celle qu’il courtise depuis la veille est Clarice, promise à Alcippe. Il change aussitôt de jeu, prétend avoir tout deviné et se déclare pour Lucrèce. Les deux mariages se concluent, et Cliton tire pour le public une leçon ironique.