故事发生在公元前50年罗马占领下的高卢。在夜晚的森林圣域中，高卢德鲁伊教长奥罗维索带领教徒们祈求神能保佑他们奋起战斗，打败罗马占领者。他们离开森林后，罗马总督波利翁和他的军官弗拉维奥出现，波利翁坦诚的表示，他的心已经离开了诺尔玛。原来，女祭司长诺尔玛是教长奥罗维索的女儿，她暗中与族人的死敌波利翁相爱，破坏了纯洁的誓言，并生下了两个孩子。而现在，波利翁却爱上了更年轻美貌的女祭司阿达尔吉萨。波利翁虽担心诺尔玛的怒火，但相信新的爱情能够保护他。德鲁伊教徒来到神殿集会。诺尔玛向月亮女神祈求和平，她告诉人们一旦反抗占领者的时机来到，她会亲自领导战争。但暗地里，她无论如何不愿自己的情人受到伤害。当众人散去，阿达尔吉萨悄悄走近圣坛，她祈祷神赐予她力量能够抗拒波利翁。这时波利翁出现并请求阿达尔吉萨随自己一同逃离高卢去罗马过新的生活。在甜蜜的爱语中，阿达尔吉萨终于被说服了。
在诺尔玛的住处，诺尔玛与她的侍女及密友克洛蒂尔德诉说着自己的担忧：她害怕波利翁回国时会抛弃她和她的孩子。此时，纠结中的阿尔达吉萨跑来向诺尔玛忏悔自己爱上了一个罗马人。诺尔玛回忆起自己的恋情，很同情这个与自己命运相似的人，并愿意为阿达尔吉萨解开曾在神前立下的誓言。正当她询问那男人的名字时，波利翁走了进来，弄明白他就是阿达尔吉萨口中的爱人，诺尔玛愤怒的发狂。她将波利翁的背信弃义告诉了阿达尔吉萨。波利翁无言以对，只求带走阿达尔吉萨，而错愕未定的阿达尔吉萨表示宁死也不会将他从诺尔玛身边夺走。
深夜，对爱情和未来感到绝望的诺尔玛手持短剑站在孩子们的床边，她想杀死一段孽缘中生下的两个孩子，但当她注视着他们时，心中万般不忍。痛苦中，她唤来了阿达尔吉萨，把两个孩子托付给她，要她带着孩子到罗马，与波利翁成婚。阿达尔吉萨拒绝了，并发誓要劝说波利翁回到诺尔玛身边。诺尔玛十分感动，两人流着泪互相拥抱，共同歌颂矢志不渝的友情。
奥罗维索招集了教众在圣殿中，宣布说罗马将派来一位新的总督代替波利翁。被奴役的人们愤怒的咒骂着罗马人的罪行，激动地要求奋起抗争。奥洛维索要求大家为了最终的胜利暂时保持低调的态度。
诺尔玛来到神庙深处等待阿达尔吉萨，当她得知波利翁拒绝了阿达尔吉萨的请求后，心中充满了苦涩的恨意。她走到祭坛前向众人公布神的旨意：即刻向罗马宣战，奥罗维索要求选出一个人作为祭祀品献给神。恰巧此时波利翁被拖了进来，人们发现他鬼鬼祟祟的在神殿附近徘徊，他是来带阿达尔吉萨私奔的。诺尔玛遣走众人，走到波利翁面前，告诉他如果跟阿达尔吉萨断绝关系就可得救。波利翁却拒绝了，愤怒中，诺尔玛威胁要杀掉他和孩子们并把阿尔达吉萨当做祭神的牺牲品杀掉。她召回教众们，宣告要将一个背叛了自己的信仰与敌人私通的女祭司做为新的牺牲祭品，众人问她是谁亵渎了神背叛了祖国，出乎所有人意料之外，诺尔玛说出这个女人就是她自己。波利翁至此才感受到诺尔玛高贵而深沉的爱，愿意分享她的命运。诺尔玛请求父亲怜悯并照顾孩子们，与波利翁携手一同走向熊熊烈火。