Acte I

Stromminger, un riche propriétaire de Hochstoff, un village perché dans les montagnes suisses, fête ses soixante ans, entouré de ses amis. L'un d'eux, Gellner, joue au tir à la carabine et atteint la cible. Stromminger compare son adresse à celle d'Hagenbach, un jeune homme du village voisin de Soelden, ce qui assombri Gellner. Paraît alors Walter, un ami troubadour de la fille de Stromminger, Wally, dont il est à la recherche. Celui-ci propose de chanter une chanson triste écrite par celle-ci, relatant l'histoire d'une jeune fille emportée par une avalanche (« Un dì, verso il Murzoll una fanciulla »). Gellner, qui est épris de la Wally, reconnait la chanson, regrettant que son amour ne soit pas partagé. Des cors retentissent alors, signalant l'arrivée des chasseurs de Soelden, ayant Hagenbach à leur tête (« S'ode un corno echeggiar »). Celui-ci raconte d'un ton épique son combat victorieux face à un ours (« Su per l'erto sentier »). Cela lui attire les railleries de Stromminger. Vexé, Hagenbach se rue sur le vieillard. Les deux hommes sont séparés par la Wally qui intervient pour défendre son père.

Une fois tout le monde parti, Gellner ouvre les yeux de Stromminger sur l'amour que Wally porte à Hagenbach, et obtient la main de celle-ci, bénéficiant de la fureur du père. Malgré les déclarations d'affection de Gellner (« Sei tu che domandata hai la mia man »), la Wally refuse ce mariage. Devant la fermeté de son père, elle décide de quitter le village pour aller vivre dans la montagne (« Ebben?... Ne andrò lontana »). Son ami Walter se porte alors volontaire pour l'accompagner.

Acte II

Un an plus tard, le jeudi de la Fête-Dieu, à Soelden, les villageois font la fête. Un vieux soldat annonce à Walter que la Wally arrive, ce qui n'étonne guère, puisqu'elle va de fête en fête depuis que son père est mort et qu'elle a hérité de sa fortune. Le vieux soldat raille les jeunes gens présents, parmi lesquels Hagenbach, les incitant à chercher à obtenir la main de la riche Wally. Il met Hagenbach au défi d'obtenir un baiser d'elle (« Entro la folla che intorno s'aggira »). Celui-ci, ignorant être l'objet de l'amour de la belle, accepte de relever ce défi, malgré les conseils d'Afra, la tenancière de l'auberge qui accueille la fête, qui le met en garde sur les risques que l'on court à jouer avec l'amour (« No!... Coll'amor tu non dei scherzar »).

Justement, la Wally paraît. Questionnée par le vieux soldat, elle assure que celui qui parviendra à lui voler un baiser sera à elle. Alors que tout le monde se dirige vers l'église, elle croise Gellner, qu'elle n'avait plus vu depuis qu'elle a quitté le village l'année précédente. Elle lui propose de l'argent pour qu'il s'en aille, mais il refuse, toujours amoureux. Elle se moque alors de son chagrin, lui chantant une chanson de sa grand-mère disant que « le monde est ainsi fait ». Mais Gellner lui apprend le mariage à venir d'Hagenbach et d'Afra. Devant la tristesse que cette annonce provoque chez la jeune femme, Gellner reprend le couplet du chant de la grand-mère de la Wally, se moquant à son tour de sa peine (Sei tu ? Son io »).

Alors que tout le monde revient, la Wally, furieuse, provoque Afra. Hagenbach promet à sa fiancée de la venger, et pari dix florins d'or avec les autres villageois qu'il volera un baiser à la Wally. Il l'invite alors à danser, et, perdu entre son jeu, la déclaration d'amour de la Wally et sa propre passion naissante pour la jeune femme, il l'embrasse. Le village applaudit et se moque de la Wally (« Già il canto fervido vola per l'aere »). Furieuse, celle-ci promet à Gellner d'être à lui s'il tue Hagenbach.

Acte III

La Wally court se réfugier dans une cabane au milieu de la montagne. Gellner, de son côté, aperçoit Hagenbach qui marche seul sur un chemin escarpé et il planifie son accident. La Wally, seule dans sa cabane, voit son amour pour Hagenbach remonter : elle regrette déjà l'ordre donné à Gellner, mais trop tard, celui-ci a déjà accompli son forfait et vient lui en rendre compte. Alors qu'Hagenbach venait chercher le pardon de Wally, il l'a poussé dans un ravin. Horrifiée, elle lui demande de l'emmener sur les lieux, et trouve Hagenbach blessé mais toujours en vie. Appelant à l'aide, elle descend le chercher et le remonte pour le confier, ainsi que tous ses biens, à Afra. Elle repart, seule, dans la montagne (« Dio ! Vive Ancor ! »).

Acte IV

Plusieurs mois plus tard, à Noël, Wally vit isolée, dans la montagne. Son ami Walter cherche à la convaincre de rentrer au village avec lui et la met en garde contre le risque d'avalanche qui pèse en cette saison. Wally refuse de le suivre. Elle lui offre son collier et lui demande de chanter la chanson triste qu'elle lui a apprise, relatant justement l'histoire d'une jeune fille emportée par une avalanche (« Prendi, Fanciul, E Serbala ! »). Restée seule, elle contemple l'immensité neigeuse, nostalgique. Au loin, la chanson de Walter retentit (« Eterne A Me D'Intorno »). Soudain, elle prend peur, croyant entendre la voix de son père. Mais c'est en fait Hagenbach qui l'appelle, venant à sa rencontre. Il lui révèle que le baiser donné par défi, était en fait un baiser d'amour, qu'il l'aime depuis qu'il l'a rencontrée. Wally dénonce alors sa responsabilité dans sa chute, mais cela n'atténue pas la flamme d'Hagenbach qui rêve déjà de partager une vie douce et paisible avec elle. La montagne se met alors à gronder et le brouillard à se lever. Hagenbach, cherchant à reconnaître le chemin, se fait emporter dans une avalanche. Wally scelle alors son mariage avec lui en se précipitant dans le flot de neige (« Quando A Sölden »).