1. felvonás
Mert orczámat e város veszedelmére fordítottam és nem megszabadulására, azt mondja az Úr: A babiloni király kezébe adatik, és tűzzel égeti meg azt! (Jeremiás 21:10)
Jeruzsálem. A zsidók Salamon templomában segítségért könyörögnek Nabucco, babiloni király támadása közben. Zakariás főpap Nabucco lánya, a zsidók fogságában lévő Fenéna társaságában érkezik, majd megnyugtatja népét, hogy az Örökkévaló nem hagyja magukra őket. Izmael kettesben marad Fenénával, akivel babiloni fogsága idején egymásba szerettek. A lány segítségével szökött meg, aki aztán követte ide. Beszélgetésüket Fenéna féltestvére, Abigél megjelenése zavarja meg. Ő is szerelmes Izmaelbe, akitől népe megmentéséért csupán érzelmei viszonzását kéri, de a fiú visszautasítja. A zsidók visszamenekülnek a szentélybe, Nabucco csapatai élén belép a templomba, ahol Zakariás Fenéna meggyilkolásával fenyegetőzik. Izmael lefegyverzi a főpapot és átadja a lányt Nabuccónak, aki elrendeli a szentély lerombolását.
2. felvonás
Ímé, az Úrnak szélvésze, haragja tör elő, és a rohanó szélvész a hitetlenek fejére zúdul. (Jeremiás 30:23)
Babilon. Nabucco távollétében Fenéna a helytartó. Abigél megtudja, hogy rabszolgavérből származik. Elképzeli, ahogy Fenéna nemsokára Izmael oldalán uralkodik majd Babilonban, és bosszút esküszik testvére és apja ellen. Fenéna szabadon engedi a zsidó foglyokat. Baál főpapja ezt felségárulásnak tekinti és Abigélt ülteti a trónra; elterjesztik, hogy Nabucco meghalt.
Zakariás azért imádkozik, hogy a babilóniaiak adják fel a bálványimádást. Fenéna zsidó hitre tér. Abigél és Baál főpapja elfogja őt és az új uralkodó épp megkoronázná magát, amikor belép Nabucco. Elveszi a koronát és kijelenti: ő nem csak király, de Isten is. Büntetésül villám csap le rá. Abigél győz, megszerzi a koronát.
3. felvonás
Azért sakálok lakoznak ott baglyokkal, és struccmadárnak fiai lakoznak benne, és soha többé nem lakják azt, és nem lesznek lakosai nemzedékről nemzedékre. (Jeremiás 50:39)
A babiloni függőkertekben Abigélt dicsőítik. A Főpap sürgeti a zsidók kivégzését, de mielőtt a királynő elrendelhetné azt, Nabucco jön arra ziláltan. Abigél csellel ráveszi, hogy kiadja a halálos ítéletet, ami Fenénára is vonatkozik. Nabucco hiába könyörög gyermeke életéért.
Az Eufrátesz partján a zsidó foglyok a hazatérésről álmodoznak. Zakariás megjósolja felszabadulásukat és Babilon pusztulását.
4. felvonás
Hirdessétek a nemzetek között és hallassátok, emeljétek fel a zászlót: hallassátok és el ne titkoljátok; ezt mondjátok: Bevétetett Babilon, megszégyenült Bél, letöretett Merodák, megszégyenültek az ő faragott képei, letörettek az ő bálványai. (Jeremiás 50:2)
Nabucco börtöne ablakából figyeli, ahogy a zsidókat Fenénával együtt kivégzésre vezetik. Kétségbeesésében Izrael istenéhez imádkozik megbocsátásért, megígéri, hogy népével együtt felveszi a zsidó hitet. Őrült elméje meggyógyul, összehívja csapatait, és élükön elindul, hogy visszaszerezze a trónt és megmentse lánya életét. Fenéna épp imádkozik, hogy bebocsáttatást nyerjen a mennybe, amikor Nabucco berohan és megakadályozza a kivégzéseket. Abigél megbánva tettét megmérgezi magát, és bocsánatért könyörög Istenhez. Nabucco áttér a zsidó hitre, visszaadja a foglyok szabadságát, és útnak indítja őket hazájukba, hogy újjáépíthessék a szentélyt. A zsidók és babilóniaiak együtt dicsőítik az Urat.