Acte 1 : L’Ambassade de Marsovie à Paris
L’Ambassadeur Popoff offre une fête pour l’anniversaire de son souverain. Sa femme, la jolie Nadia, tente de résister à la cour pressante que lui fait Camille de Coutançon. Popoff a des soucis : l’essentiel de la fortune de la Marsovie appartient à une jolie veuve, Missia Palmieri, courtisée par d’innombrables prétendants. Pour que la fortune reste marsovienne, Missia devra épouser un Marsovien. Popoff songe au Prince Danilo Danilovitch, un séduisant diplomate qui s’intéresse plus aux danseuses de chez Maxim’s qu’aux affaires de son pays. Ce que Popoff ne sait pas encore, c’est que Danilo a été autrefois amoureux de Missia, et qu’un malentendu les a séparés. Depuis, elle a fini par se marier avec le riche et vieux Palmieri, qui a eu la bonne idée de quitter rapidement ce bas monde. Danilo refuse d’épouser Missia ; mais accepte d’éloigner tous les soupirants qui pourraient se présenter. Danilo et Missia se retrouvent, se rendent compte qu’ils sont toujours épris l’un de l’autre, mais refusent de l’admettre.
Acte 2 : Le lendemain, réception chez Missia
Coutançon ayant écrit « Je vous aime » sur l’éventail de Nadia, celle-ci y ajoute « Je suis une honnête femme ». Ce qui ne l’empêche pas de suivre son soupirant dans un petit pavillon du jardin. L’indiscret Popoff regarde par le trou de la serrure et croit reconnaître sa femme et Camille. Pendant qu’on va lui chercher la clé, Missia se substitue à Nadia : c’est elle qui est découverte ; elle annonce aussitôt son mariage avec Camille. Danilo, désespéré, s’en va rejoindre les petites femmes de chez Maxim’s.
Acte 3 : Chez Maxim’s
Tout le monde se retrouve dans ce lieu de perdition. Missia raconte à Danilo la vérité sur l’affaire du pavillon. Lorsqu’elle lui avoue qu’elle perd sa fortune si elle se remarie, Danilo n’hésite plus : il la demande en mariage… pour aussitôt apprendre que la dite fortune revient alors au second mari ! Eh bien tant pis ! Ils seront riches et malgré tout heureux ! Popoff, de son côté, est rassuré par l’inscription que Nadia a porté sur l’éventail « Je suis une honnête femme ». Pour combien de temps ?