После ссоры в Новгороде с друзьями из торговой артели Садко уходит на берег Ильмень-озера, где поёт печальную песню. На озере появляется стая белых лебедей, которые оборачиваются красными девицами. Среди них и Волхова, дочь Морского царя и царицы Водяницы, с сёстрами. Они водят хоровод под музыку Садко. Поражённый красотой царевны, Садко знакомится с ней. На прощание она дарит ему трёх золотых рыбок, которые должны попасть в его сети.
В это время дома его ждёт жена Любава, но Садко приходит задумчивый и отстраняет Любаву, которая бросается ему навстречу.
На берегу Ильмень-озера Садко убеждает всех, что в озере водится рыба с золотой чешуёй. Все над ним смеются. Заключают пари. Садко вытаскивает из воды трёх золотых рыбок, а ещё в сети находят слитки золота, которые Садко отдаёт дружинникам, чтобы они выкупили все товары в Новгороде. Садко собирается в заморское плавание. Три заморских посла: варяжский, индийский и веденецкий (венецианский) – выступают по очереди и поют национальные песни, каждый про свою страну. Больше всего слушателям нравится рассказ Веденецкого гостя, и народ советует Садко отправиться в Веденец (Венецию). Садко благодарит гостей и обещает побывать в их странах. Прощаясь с новгородцами, он просит настоятелей позаботиться о его жене, которую оставляет в одиночестве.
Прошло 12 лет. В море корабль не может плыть дальше, удерживаемый Морским царем. Вся брошенная в море дань не помогает. Но Садко догадывается, что жертва нужна Морской царевне. Из глубины к нему доносится голос Царевны: «Ты верен был мне двенадцать лет, до веку я твоя, Садко!». Садко опускается на дно морское.
Морской царь предлагает Садко взять в жёны царевну Волхову. Подводные жители встречают молодых веселыми танцами. Садко взялся за гусли, и все царство пустилось в пляску. На море поднялась буря, стали тонуть корабли, но появился Старчище могуч-богатырь и тяжкой палицей выбил гусли из рук Садко. Он возвестил конец власти царя Морского, а дочери его назначил стать рекой. Царство подводное погрузилось в морские глубины и пропало, а Садко с Волховой в раковине, запряженной касатками, устремился на волю, к Новгороду.
На лугу возле Ильмень-озера спит Садко, а Морская царевна убаюкивает его песней. При виде рассвета Морская царевна прощается с Садко и обращается быстрой речкой. Слышен голос Любавы, тоскующей о муже. Они радостно встречаются, Садко всё ей рассказывает. Со всех сторон сбегается народ, все поражены чудом: появилась новая река, которой здесь не было, всех радует также возвращение Садко. Он рассказывает историю, которая произошла с ним. Опера заканчивается всеобщим ликованием.
Это эпическая опера, для которой характерно плавное течение действия, воскрешающее старинные былинные сказы. Музыкальным портретам главных действующих лиц соответствуют вокальные номера, а картины народной жизни и быта изображены в монументальных хоровых сценах. Музыка оперы насыщена контрастами.