魔法の研究ばかりにのめり込んでいる年老いたコッペリウス博士。
彼の野望は、自分の作った機械仕掛けの人形「コッペリア」に命を吹き込むこと。
ある日コッペリウスがコッペリアをバルコニーに置くと、誰もが本当の人間だと信じてしまいます。

向かいに住む村娘スワニルダも仲良くなろうと話しかけますが、コッペリアは読書に夢中なのか見向きもしません。
でもスワニルダの恋人のフランツには気があるようで、フランツもまんざらでもない様子。

そんなフランツの様子をみておもしろくないスワニルダは、偶然みつけたコッペリウスの家の鍵を手に、バルコニーにいた謎の少女を探そうと友人たちと家の中へ。
一方、同じことを考えていたフランツもやってきて・・・。