ERSTER TEIL: JERUSALEM
Salomons Tempel. Das jüdische Volk ist vor der anrückenden Armee des assyrischen Herrschers Nabucco in den Tempel geflohen. Zaccaria, der Oberpriester der Hebräer, versucht, die Menge zu beruhigen. Er hält ein kostbares Pfand in Händen: Fenena, die Lieblingstochter des assyrischen Königs Nabucco, die sich als Unterhändlerin im Tempel aufhält. Fenena unterhält eine Beziehung zum jüdischen Prinzen Ismaele, ist vom jüdischen Glauben fasziniert und strebt eine Annäherung der verfeindeten Völker an. Fenena und Ismaele werden von Abigaille, der vermeintlichen älteren Schwester Fenenas, überrascht. Abigaille war gleichfalls in Ismaele verliebt. Sie bietet Ismaele an, sein Volk zu verschonen, sollte er ihre Liebe erwidern. Doch Ismaele will Fenena treu bleiben.
Verräter verschaffen Nabucco Einlass in den Tempel. Zaccaria versucht, Nabuccos Zerstörungswerk aufzuhalten, indem er Fenena als Geisel mit einem Dolch bedroht. Doch Ismaele befreit Fenena. Nabucco gibt das Zeichen zur Plünderung und Brandschatzung des Tempels. Die überlebenden Juden werden nach Babylon deportiert.
ZWEITER TEIL: DER FREVLER
Nabuccos Palast in Babylon. Nabucco hat für die Zeit seines Feldzuges Fenena als Regentin eingesetzt. Abigaille, die sich zurückgesetzt fühlt, muss entdecken, dass sie nicht die leibliche Tochter Nabuccos ist, sondern einer außerehelichen Beziehung ihrer Mutter mit einem Sklaven entstammt. Der Oberpriester des Baal berichtet Abigaille, dass Fenena die nach Babylon verschleppten jüdischen Gefangenen aus der Sklaverei entlässt. Daher hat er das Gerücht verbreitet, Nabucco sei im Krieg gefallen, und will Abigaille als Thronfolgerin einsetzen. Unter ihrer Herrschaft hofft er, seine eigenen Interessen durchsetzen zu können.
Zaccaria möchte Fenena den Übertritt zum jüdischen Glauben ermöglichen. Ismaele trifft auf die jüdischen Tempeldiener, die ihn verfluchen, weil er durch Fenenas Befreiung die Niederlage der Hebräer verschuldet hat. Doch Zaccaria und seine Schwester Anna verkünden, durch die Konversion der geretteten Fenena zum Judentum sei Ismaeles Tat nachträglich gerechtfertigt.
Abigaille dringt herein und fordert von Fenena die Krone. Da stellt sich der totgesagte Nabucco schützend vor Fenena und erklärt die Religion der aufständischen Baalspriester für abgeschafft. Als Fenena ihm offenbart, dass sie nun dem Volk Jehovas angehört, erklärt Nabucco sich selbst zum alleinigen Gott. In diesem Augenblick wird er von einem Blitz getroffen. Abigaille krönt sich zur neuen Königin.
DRITTER TEIL: DIE PROPHEZEIUNG
Der Oberpriester des Baal hat ein Dokument aufgesetzt, das die Hinrichtung aller Juden anordnet. Abigaille zögert, es als neue Herrscherin zu unterschreiben. Nabucco nähert sich. Aufgelöst und geschwächt stellt er Abigaille zur Rede und spricht ihr jedes Recht auf den Thron ab. Abigaille behauptet, nur stellvertretend für ihn zu agieren. Mit dem Argument, eine Begnadigung der Juden wäre ein Eingeständnis seiner Schwäche, gelingt es ihr, Nabucco zur Unterschrift zu bewegen. Zu spät wird ihm bewusst, dass er damit auch Fenena dem Henker ausgeliefert hat. Abigaille bietet sich ihm an, die verlorene Tochter zu ersetzen. Doch Nabucco schleudert ihr das Geheimnis ihrer illegitimen Abkunft entgegen und erfleht nur noch Gnade für Fenena. Abigaille erkennt, dass sie die Liebe ihres Stiefvaters niemals erlangen wird.
Das Volk der Hebräer sehnt sich nach der verlorenen Heimat. Zaccaria prophezeit den Untergang Babylons.
VIERTER TEIL: DAS ZERBROCHENE GÖTZENBILD
Nabucco fantasiert. Als er die Fanfaren hört, die Fenenas Hinrichtung ankündigen, bittet er den Gott der Hebräer um Vergebung für seinen Hochmut. Sein Gebet wird erhört, Nabucco erstarkt. Abdallo, sein Getreuer, und dessen Krieger eilen ihm zur Seite.
Nabucco kann die Hinrichtung Fenenas noch verhindern und fordert die Menge auf, das Götzenbild des Baal zu zerstören. Dieses stürzt von selbst in sich zusammen. Nabucco entlässt Israel in die Freiheit, mit dem Auftrag, einen neuen Tempel zu errichten. Alles Volk preist Jehova. Auch Abigaille, die sich selbst vergiftet hat, fleht im Tod zum Gott Israels um Vergebung.