1. Akt
Der Lehrer Váňa Kudrjáš genießt die Ansicht der Wolga. Die friedliche Nachmittagsstimmung wird von einem Streit zwischen dem schroffen selbstbewussten Kaufmann Dikoj und seinem Neffen Boris gestört: Laut Testament seiner verstorbenen Großmutter muss Boris dem flegelhaften Onkel Respekt erweisen, sonst werden er und seine Schwester die Erbanteile beim Erreichen der Volljährigkeit nicht erhalten. Nach dem Gottesdienst kommt die Familie Kabanov nach Hause. Boris erzählt Kudrjáš, dass er in die junge Frau des Tichon Kabanov, Káťa, verliebt sei. Kudrjáš warnt Boris, Káťa nicht in Gefahr zu bringen. Die alte Witwe Kabanová (Kabanicha) beklagt sich, ihr Sohn Tichon würde sich seit seiner Hochzeit mehr um seine Frau als um seine Mutter kümmern. Der feige Tichon beschwert sich anschließend bei Varvara, der Ziehtochter der Familie, für die Káťa wie eine Schwester ist. Sie rügt Tichon für sein schlechtes Benehmen seiner Frau gegenüber. Im Haus der Kabanovs erzählt Káťa Varvara von ihrer glücklichen Kindheit und den Träumen, in denen sie fliegen kann. Sie erwähnt noch verzweifelt, dass sie sich in einen anderen Mann als ihrem Ehemann verliebt habe, auch wenn sie dieses Verhalten als Sünde betrachtet. Tichon tritt auf Befehl seiner Mutter eine Geschäftsreise nach Kazan an. Káťa fleht ihn an, sie mitzunehmen, Tichon lehnt dies aber ab. Dann bittet sie ihn, sie solle schwören, während seiner Abwesenheit keine fremden Menschen anzusehen noch anzusprechen. Kabanicha fordert ihren Sohn auf, Káťa Regeln für ihr Verhalten während seiner Reise aufzuerlegen. Tichon gehorcht seiner Mutter pflichtbewusst und reist schnell ab.

2. Akt
Kabanicha wirft Káťa vor, sie sei wegen der Abwesenheit ihres Mannes nicht ausreichend traurig. Nachdem Kabanicha gegangen ist, zeigt Varvara Káťa den Schlüssel für das Gartentor und fügt hinzu, wenn sie Boris sieht, wird sie ihm sagen, er solle dort auf Káťa warten. Von Verlangen überwältigt geht Káťa am frühen Abend in den Garten. Der besoffene Dikoj besucht Kabanicha, um bei ihr Gefallen zu finden, sie weist ihn aber ab. Kudrjáš wartet auf ein Treffen mit Varvara. Plötzlich erscheint Boris, nachdem er eine Nachricht von einer unbekannten Frau erhalten hat, um ein Treffen an derselben Stelle zu vereinbaren. Varvara erscheint und geht mit Kudrjáš am Fluss spazieren. Kurz danach erscheint Káťa. Nachdem Boris ihr seine Zuneigung erklärt hat, bleibt sie zunächst auf Abstand, bevor sie ihm auch ihre geheime Liebe für ihn gesteht. Dabei ist sich Káťa bewusst, dass sie für ihre glücklichen Stunden mit Boris teuer bezahlen wird.

3. Akt
Vor dem annähernden Sturm sucht Kudrjáš in einem heruntergekommenen Gebäude Schutz. Der erschrockene Dikoj kommt dazu. Kudrjáš versucht, ihn zu beruhigen, indem er von der neuen Erfindung des Blitzableiters erzählt. Daraufhin wird Dikoj wütend und erklärt, der Blitz sei keine Entladung der Elektrizität, sondern die Strafe Gottes. Nun erscheint Káťa in Begleitung von Tichon und Kabanicha. Verzweifelt und von Schuldgefühlen erdrückt gesteht Káťa, Boris während Tichons Abwesenheit getroffen zu haben. Sie fällt in die Arme ihres Mannes, bevor sie sich befreit und in den Sturm hinausläuft. Tichon und die Dienerin Glaša suchen Káťa in der Dunkelheit an der Wolga. Kudrjáš und Varvara wollen in Moskau ein neues Leben anfangen, Káťa irrt am Flussufer entlang. Ihr Geständnis hat ihr Schande statt Erleichterung gebracht und außerdem Boris gedemütigt. Sie möchte ihn aber ein letztes Mal sehen, um ihm von ihrer intensiven Liebe zu erzählen. Boris erzählt Káťa, dass er von seinem Onkel auf Geschäftsreise nach Sibirien geschickt werde. Die verwirrte Káťa nimmt Abschied von ihm. Während sich Káťa dem Fluss langsam nähert, stellt sie sich Vögel und Blumen auf ihrem Grab vor. Nach einem Augenblick der Besinnung stürzt sie sich in die Wolga. Tichon möchte seine Frau retten, wird aber von Kabanicha zurückgehalten. Daraufhin gibt er ihr die Schuld an Káťas Selbstmord. Nachdem Dikoj die Leiche von Káťa geborgen hat, betrauert Tichon bitterlich seine tote Frau. Die offensichtlich unberührte Kabanicha verbeugt sich feierlich vor den erschrockenen Umstehenden und bedankt sich bei ihnen für ihre Hilfe.