В ночь на Рождество Тильтиль и Митиль, дети бедного дровосека, просыпаются. Оставленные без подарков и сладостей, они бегут к окну посмотреть, как напротив, в богатом доме, дети веселятся и едят вкусные пирожные. Внезапно на пороге их комнаты появляется гостья, которую они принимают за свою уродливую соседку Берленго. Она представляется феей Берилюной, принимается рассматривать синюю птицу Тильтиля и Митиль, и, оценив ее как недостаточно синюю, посылает детей за подлинно Синей Птицей. С ее помощью гостья надеется излечить свою больную внучку. (По ходу пьесы раскрывается и вторая, общечеловеческая, миссия, поимки Синей Птицы: так люди смогут овладеть последними тайнами природы, поработить ее и стать счастливым.)
Для осуществления мистериального задания фея вручает детям шапочку с магическим алмазом. Тильтиль поворачивает алмаз, и все вокруг, включая бедную хижину и уродливую гостью, становится ослепительно прекрасным. Тотчас же души света, кошки и собаки, хлеба и сахара, огня и воды выходят из своих материальных оболочек. Они будут сопровождать Тильтиля и Митиль в их странствиях, разбившись на две партии. Душа Света, которой фея Берилюна передаст свои полномочия, возглавит истинных друзей человека, а душа Кошки – врагов под маской друзей.
Свою первую синюю птицу дети получают в Стране Воспоминаний в подарок от покойных бабушки и дедушки, во время семейного ужина с ними. Однако за пределами Страны Воспоминаний птица немедленно чернеет, обнаруживая свою неподлинно синюю природу.
Других синих птиц Тильтиль и Митиль наблюдают во множестве во дворце Ночи. Они ловят «ложных» синих птиц, которые на свету немедленно умирают, а «истинной» не замечают.
Дальше на их пути – лес, где на них, как на представителей рода человеческого, совлекающего таинственный покров с природы, ополчаются деревья и дикие звери. Следующую остановку юные путешественники делают на кладбище, где в полночь под действием чудесного алмаза мертвецы превращаются в прекрасные снопы цветов. Затем дети попадают к тучным блаженствам, проводящим все дни в пиршествах. Тильтиль и Митиль, мечтающие сесть к столу, вместо этого вынуждены следовать в Царство будущего. Пока в этом царстве еще неродившиеся Лазоревые
Дети рассказывают о своих изобретениях, которые они преподнесут миру, Душа Света похищает еще одну синюю птицу.
Но вот дети оказываются дома. Увидев, что последняя синяя птица покраснела, дети понимают, что самая синяя из всех синих птиц – та, что у них дома. После утреннего пробуждения они видят соседку Берленго, дарят ей свою синюю птицу и птица свершает чудо. Больная внучка Берленго – миниатюрная копия Души Света – встает с постели полной сил и бежит к Тильтилю. Пока она благодарит Тильтиля, птица выпархивает у нее из рук.
