Primera mitad del siglo X en Amberes. El Rey Heinrich I ha llegado a Brabante para llamar a las armas a los hombres y luchar contra los húngaros, pero le entristece ver que los habitantes viven en un estado de discordia ahora que ni tienen líder: poco antes de su muerte, el anciano duque asignó a Elsa y Gottfried, sus hijos, al cuidado del Conde Friedrich de Telramund, al que además se le concedió la mano de la muchacha, la cual le despreció. Telramund acusa a Elsa del asesinato de su hermano para poder reinar en Brabante junto a su amante secreto. Por ello, dice Friedrich, él renunció a la mano de Elsa y se casó con Ortrud, que es la última de los Radbods, un linaje de príncipes paganos de Frisia que gobernaban el territorio antes de que la cristiandad se extendiera.

El rey cita a Elsa ante juicio; ella se halla en un estado de éxtasis, como en un sueño, y en lugar de responder al cargo del que se le acusa, empieza a hablar de un caballero enviado por Dios que luchará por ella y demostrará su inocencia. Se trata del hombre con el que ha de casarse y al que ha de convertir en señor de su pueblo. Telramund se niega a llamar a un testigo que apoye su acusación, y dice que está preparado a llevar a cabo un juicio por combate. Cuando la primera llamada de las trompetas no obtiene respuesta, vuelven a hacer un llamamiento a un campeón que luchará por Elsa. Mientras ella, junto a sus damas, reza al cielo pidiendo ayuda, una barca aparece por el río, empujada por un cisne y con un caballero sobre ella, llega hasta la orilla y declara que luchará contra Telramund para probar la inocencia de Elsa y convertirse en su esposo, a condición de que ella nunca le pregunte por su nombre o de dónde viene. Elsa, en seguida, se pone a su cuidado. A una señal dada por el rey, la lucha da comienzo. Telramund es derribado rápidamente, pero el caballero le perdona la vida. Elsa y su héroe son conducidos a la fortaleza en medio de una alegría general.

Acto II

Mientras se celebra la liberación de Elsa en las habitaciones de la fortaleza reservada a los caballeros, los descorazonados Telramund y Ortrud están sentados en los escalones de la iglesia, a oscuras. Friedrich reprocha con amargura a su esposa de hacerle acusar a la inocente Elsa, y mentir al confesar que había visto a la muchacha matar a su hermano; además, él se vio engañado al tomarla por esposa, pues ella le profetizó que la casa de Radbard florecería de nuevo y gobernaría en Brabante. Ortrud se mantiene en su palabra y le explica que el extranjero se sirvió de magia para frustrar el juicio por combate; no obstante, si se le forzara a revelar su nombre o si se le cortara alguna parte del cuerpo, inmediatamente quedaría desprovisto de su fuerza mágica. Tiene la intención de sacarle el secreto al caballero ya sea con astucia o por la fuerza, y Friedrich accede a ayudarla.

Cuando Elsa aparece en el balcón, Friedrich, se esconde mientras Ortrud, haciendo ver que está apenada, le suplica a la muchacha que la deje entrar, ya que es la esposa de un hombre que ha cometido perjurio, y por lo tanto es proscrita. La pena se apodera de Elsa y baja al patio a recoger a la infeliz mujer. Cuando Elsa desaparece del balcón, Ortrud invoca a los dioses nórdicos paganos para que le ayuden a vengarse de los cristianos. Elsa, sin saber todo esto, la hace entrar y Ortrud, en seguida, empieza a hacer que Elsa deje de creer en el caballero enviado por Dios, diciéndole que podría desaparecer de la misma manera que llegó: por magia.

Al amanecer, hallamos a las gentes preparándose para la boda. El mensajero anuncia que Telramund ha sido declarado proscrito, que la boda de Elsa con el extranjero se celebrará ese día, y que el ejército de Brabante saldrá a combatir al enemigo húngaro al día siguiente. Cuatro de los antiguos vasallos de Telramund discuten cómo podrían retar el liderazgo del nuevo dirigente, cuando Friedrich aparece y confiesa que tiene la intención de acusar públicamente al extranjero de brujería, los cuatro nobles en seguida, le esconden para que la gente no pueda verle.

Conducida por pajes y doncellas, Elsa se dirige solemnemente a la iglesia donde ha de celebrarse la boda. De repente, Ortrud aparece y exige, como esposa de Telramund, precedencia sobre Elsa, antes de empezar, burlándose, a difamar sobre los orígenes del que ha de convertirse en el marido de Elsa. Calla cuando llegan el rey y sus caballeros, pero entonces, aparece Telramund, que acusa al extranjero de brujería y públicamente le pregunta su nombre y sus orígenes. El caballero le contesta que él sólo debe responder a Elsa, y el rey se pone del lado del nuevo dirigente de Brabante. Pero a Elsa le corroe la duda, y Telramund aprovechándose de la situación, le susurra que él estará cerca de ella esa noche, si le llama, él mismo le cortará un pequeño trozo al cuerpo del caballero, se deshará el encanto, y así nunca partirá de su lado. Tras una larga lucha interna, Elsa reafirma que cree en su salvador. El rey conduce a la pareja hacia la iglesia.

Acto III

Escena primera

Una procesión solemne conduce a la pareja hasta su alcoba nupcial, donde Elsa se halla a solas con su caballero por primera vez desde que se conocieron. El extranjero le declara el amor que siente por ella, y con cuidado, cambia de tema cuando ella, dudosa, insinúa que quiere hacerle la pregunta prohibida. Más, cuando empieza a insistir y sugiere que tal vez él tenga unos orígenes innobles, él le recuerda su juramente y le dice que ha venido a ella "desde el esplendor y el placer". Él sólo está para aplacar sus temores de que un día la abandonará sin más, y entonces ella, llena de gran ansiedad, le hace la pregunta prohibida. En cuanto lo hace, Telramund entra en la habitación con sus hombres; convencido de que la pregunta de Elsa hará desaparecer el poder mágico del extranjero, le ataca con su espada, pero el extranjero lo mata con un solo golpe. Los cuatro nobles se llevan el cuerpo; el caballero ordena a las damas de Elsa que la preparen para ser conducida ante el rey, para que allí pueda conocer el nombre de su esposo.

Escena segunda

A la mañana siguiente, en la pradera junto al río Scheldt, el rey recibe a los nobles de Brabante y a sus soldados, que están listos para partir hacia la guerra. El caballero aparece y destapa el cuerpo de Telramund; describe cómo fue atacado durante la noche antes de declarar que Elsa ha roto su promesa y le ha preguntado cómo se llama. Él, ahora, le responde ante la multitud: es Lohengrin, hijo de Parsifal, rey del Grial; como miembro de una hermandad de caballeros fue enviado por el Grial a luchar contra la maldad y defender la virtud. Todos los Caballeros del Santo Grial están protegidos por un poder divino del que quedan despojados si revelan sus nombres. Ni las súplicas de Elsa ni las del Rey logran convencer a Lohengrin para que se quede; éste profetiza que el Rey vencerá a los húngaros, y después se vuelve hacia el río, donde el cisne ha vuelto a aparecer tirando de una barca vacía. Antes de subir a la barca, le promete a Elsa que su hermano, al que ella cree muerto, volverá, y le deja su espada, su cuerno y su anillo; después se despide de ella.

Ortrud aparece de repente y con una burla triunfal le agradece a Elsa que se halla deshecho del caballero: el cisne es un realidad Gottfried, el cual tiene esa forma gracias a un encantamiento que ella pronunció. En un rapto de éxtasis declara que su obra es la justa venganza de los antiguos dioses profanados. Lohengrin se arrodilla y reza; en ese momento, una paloma desciende de las alturas y revolotea sobre la barca. El cisne se hunde bajo las olas y Lohengrin saca a Gottfried, liberado ya del encantamiento, de las aguas. Le proclama el nuevo dirigente de Brabante y después desaparece con la barca, conducida ahora por la paloma. Ortrud, deja escapar un grito y cae al suelo al ver a Gottfried; Elsa abraza a su hermano, y entonces cae, sin vida, al suelo.