Опера в 3-х действиях. Либретто Николая Римского-Корсакова и Ильи Тюменева по одноимённой драме Льва Мея.

Действие первое.
Григорий Грязной — в ожидании предстоящей пирушки. Но нерадостно на душе у царского опричника. Впервые в жизни он испытывает чувство любви. Предмет его желаний — красавица Марфа, дочь купца Собакина. Напрасно посылал он сватов к её отцу: Марфа с детских лет предназначена в жёны Ивану Лыкову. Грязной полон решимости не допустить их венчания и с помощью приворотного зелья добиться любви девушки. Именно поэтому и ждёт он с нетерпением гостей, среди которых будет царский лекарь Бомелий.
Один за другим появляются опричники во главе с Малютой Скуратовым — другом Грязного, Иван Лыков и долгожданный Елисей Бомелий. В самый разгар пира приглашают любовницу Григория Любашу, и та поёт для собравшихся.
Наконец гости расходятся, но Грязной задерживает лекаря и просит у него приворотного зелья. Бомелий обещает выполнить просьбу. Их разговор подслушивает Любаша и понимает наконец, почему Григорий охладел к ней. После ухода царского лекаря девушка упрекает возлюбленного в холодности, пытается вернуть его расположение к себе, но всё напрасно. Воспылав чувством ненависти, она клянётся отыскать разлучницу и отворожить её от Григория.

Действие второе.
Улица в Александровской слободе. Из монастыря выходят прихожане. Они с опаской сторонятся появившихся опричников и судачат о царских смотринах, на которые привезены самые красивые девушки со всей Руси. Направляется домой и Марфа. Она рассказывает подруге Дуняше о женихе, которого знает и любит с детства. Внезапно им навстречу попадаются два знатных вершника. Один из них так долго и пристально смотрит на Марфу, что ей становится не по себе от его тяжёлого взгляда. Девушка не узнаёт в нём царя Ивана Грозного.
Между тем за Марфой тайно следит Любаша. Понимая, что не может соперничать с ней по красоте, она решает отравить разлучницу. Только Бомелий способен помочь в этом: Любаша бросается к его дому за зельем, которое могло бы извести красоту Марфы. Лекарь готов дать ей желаемое, но взамен требует непомерной платы — её любви. Получив отказ, он грозится рассказать о помыслах девушки Григорию Грязному. В это время из дома Собакиных доносится весёлый смех Марфы, который пронзает сердце Любаши, и она, обезумев от горя, соглашается заплатить Бомелию страшную цену.

Действие третье.
Купец Василий Степанович Собакин принимает гостей. Иван Лыков, мечтая о женитьбе на его дочери, намекает, что пора бы уже определиться со свадьбой. Отец согласен, но пока не время. Хозяин рассказывает о том, что Марфа вместе с Дуняшей и другими боярскими дочерьми вызвана во дворец к царю на смотрины. Встревожен Лыков, встревожен и Грязной. Собакин пытается успокоить жениха, а Грязной вызывается быть дружкой на предстоящей свадьбе у Лыкова.
Появляется Домна Сабурова, мать Дуняши, и рассказывает о прошедших смотринах: царь едва взглянул на Марфу, но зато был очень ласков с её дочкой. Все уверены — выбор Грозного пал на Дуняшу. Лыков обрадован, что туча пронеслась над их головами. Григорий наливает две чарки — для жениха и невесты. Подсыпая в бокал Марфы зелье, полученное от Бомелия, он не знает, что приворотный порошок подменён Любашей на отраву. Влюблённые опустошают кубки, и все желают им долгих, счастливых лет совместной жизни.
Неожиданно в сопровождении бояр появляется Малюта Скуратов и объявляет волю Ивана Грозного: Марфа выбрана сочетаться браком с государем и стать царицей.

Царский терем. В палате — сломленный горем Василий Собакин: тяжелый неведомый недуг сразил его дочь вскоре после объявления её царской невестой.
Приходит Грязной и от имени государя объявляет Марфе, что Лыков покаялся в своем намерении отравить девушку и по приказу царя Григорий казнил его.
Услышав страшную весть, Марфа теряет рассудок. Ей кажется, что она в саду с любимым. Несчастной девушке в Григории видится Лыков: обращаясь к опричнику, она называет его Ваней, ласково заговаривает с ним, вспоминая проведенные с женихом счастливые дни; мечтает о свадьбе и, как страшный сон, вспоминает своё избрание царской невестой. Грязной не выдерживает душераздирающей сцены и сознается, что оклеветал Лыкова и сам погубил Марфу, поднеся ей приворотное зелье. Он готов принять грозный суд, но перед этим хочет расквитаться с обманувшим его Бомелием. Тут появляется Любаша и сознается, что подменила приворотное зелье на яд. Григорий закалывает её ножом.
Все в смятении, но Марфа ничего не замечает. Её мысли — в счастливом прошлом с Иваном Лыковым.