Acte I. Dans un village, le chœur des paysans voit arriver au château deux personnages ridicules : maître Blazius, le gouverneur de Perdican, et dame Pluche, la gouvernante de Camille. Le baron a décidé de marier son fils Perdican, vingt et un ans, qui vient d’être reçu docteur à Paris, avec sa nièce Camille, dix-huit ans, qui sort du couvent. Mais Camille accueille son cousin avec froideur, refuse de l’embrasser et ne veut rien entendre des souvenirs de leur enfance. Perdican retrouve seul les paysans, la fontaine, les prairies, et Rosette, la sœur de lait de Camille. Pendant ce temps, Blazius et le curé, maître Bridaine, s’accusent l’un l’autre d’ivrognerie, et le baron se désole de tout.
Acte II. Camille annonce à Perdican qu’elle ne l’épousera pas et qu’elle repart le lendemain ; il lui propose de rester amis. Elle lui fait pourtant porter un billet qui lui donne rendez-vous à la fontaine. Perdican se promène avec Rosette, qu’il embrasse, et que ces baisers troublent. À la fontaine, Camille interroge Perdican sur ses amours passées et lui apprend qu’elle va prendre le voile : au couvent, une religieuse trahie par son mari, Louise, lui a appris à se défier des hommes. Le dialogue tourne à l’affrontement ; Perdican accuse les religieuses d’avoir empoisonné sa cousine et quitte la scène sur une profession de foi en l’amour.
Acte III. Perdican se demande s’il est amoureux. Il intercepte une lettre de Camille à Louise et croit y lire qu’elle se vante de l’avoir réduit au désespoir. Piqué, il décide de se venger : il donne rendez-vous à Camille près de la fontaine et y fait la cour à Rosette sous ses yeux, lui donne sa chaîne d’or et jette dans l’eau la bague que Camille lui avait donnée. Camille, qui a tout entendu, renonce à partir et riposte : elle cache Rosette derrière une tapisserie et amène Perdican à lui dire qu’il l’aime ; Rosette s’évanouit. Camille exige alors qu’il épouse la jeune paysanne, et il répond qu’il l’épousera.
Le baron s’indigne de ce mariage avec une fille sans nom ; Camille et Perdican se blessent encore à coups de mots, puis Camille, bouleversée, le rappelle et s’enfuit. Dans l’oratoire du château, elle prie ; Perdican la rejoint, accuse leur orgueil, et tous deux s’avouent enfin leur amour. Un cri retentit derrière l’autel : Rosette les a suivis et entendus. Camille sort, revient, et annonce sa mort en quelques mots avant de dire adieu à Perdican.