Картина первая
Уныло и мрачно в Кащеевом царстве. Глухая осень. В заточении томится Царевна Ненаглядная краса, насильно разлученная со своим возлюбленным Иваном-королевичем («Дни без просвета, бессонные ночи, как зимние тучи, проходят бессменной чредою…»). Является Кащей. Царевна молит, чтобы злобный кудесник позволил ей повидать жениха. Кащей дает Царевне волшебное зеркальце, в котором она видит дочь Кащея, а рядом с ней Ивана-королевича. Кащей тоже заглядывает в зеркало – и лицезреет там свою смерть.
В испуге он посылает Бурю-богатыря к дочери узнать, по-прежнему ли крепко она хранит его смерть. Царевна просит Бурю-богатыря разыскать ее суженого и рассказать ему, как томится она в неволе. Буря-богатырь устремляется в Тридесятое царство, где живет Кащеевна.
Кащей рассказывает о тайне своего бессмертия, которое заключено в слезинке его дочери: пока Кащеевна не проливает слез, ничто не грозит волшебнику («Природы постигнута тайна: мной найден бессмертия дар»). Затем он зовет Царевну и просит убаюкать его песней, но она не желает идти в терем. Рассердившись, Кащей нагоняет на царство метель и вьюгу.
Картина вторая
Скалистый остров у моря. Лунной ночью выходит к морю Кащеевна с кубком волшебного питья, который она предлагает молодым витязям перед тем, как убить их («Настала ночь, затихнул ветерок. Благоуханный мрак кругом разлит, и волны хищные сильнее плещут»).
Появляется Иван-королевич. Прекрасная природа заставляет его с новой силой тосковать по Царевне («О, слушай, ночь, и сад благоуханный, ночные волны, звезды и цветы!»). Кащеевна протягивает королевичу кубок. Он осушает его и попадает под власть волшебных чар Кащеевны. Дочь волшебника тоже увлечена витязем («На ладье золотой в море сладостных грез унесет нас с тобой бурной страсти волна»). Королевич засыпает, и Кащеевна заносит над ним меч, но в нерешительности останавливается. Внезапно врывается гонец Кащея Буря-богатырь. Буйный ветер развеивает чары волшебницы; очнувшись от сна, Иван-королевич устремляется с Бурей-богатырем в Кащеево царство. Туда же мчится Кащеевна.
Картина третья
Кащей спит в терему, а Царевна, сидя на крылечке, напевает ему зловещую колыбельную («Баю-бай, Кащей седой! Баю-бай, бессмертный, злой!»). Буря-богатырь приносит Ивана-королевича в Кащеево царство. Влюбленные с радостью приветствуют друг друга («Разлуки минул час, со мною друг желанный»). Королевич увлекает Царевну за собой на волю, но на их пути встает Кащеевна. Любовь пробудилась в ее холодном сердце. Она умоляет королевича остаться с нею, обещая дать свободу Царевне. Движимая внезапным чувством сострадания, Царевна целует Кащеевну. Сердце Кащеевны смягчается, из ее глаз льются слезы («Мои глаза впервые плачут. И как роса цветок душистый, мне слезы сердце освежают…»). Кащеевна превращается в прекрасную плакучую иву, а к Кащею приходит смерть.
Невидимые голоса возвещают о кончине Кащея. Буря-богатырь широко распахивает ворота – из царства смерти открыт путь в царство любви и свободы.
