Πράξη 1
Στη σοφίτα των τεσσάρων μποέμ
Η 1η πράξη διαδραματίζεται στο Παρίσι γύρω στο 1830. Μια ομάδα μποέμ ζει σε ένα δωμάτιο σε μια σοφίτα. Ο Μαρτσέλο ζωγραφίζει, ενώ ο Ροδόλφος κοιτάζει έξω από το παράθυρο. Είναι τόσο φτωχοί και τόσο ψυχροί που καίνε ένα δράμα που έχει γράψει ο Ροδόλφος. Ο Colline, ο φιλόσοφος, μπαίνει μέσα τρέμοντας και θυμωμένος γιατί δεν κατάφερε να βάλει ενέχυρο κάποια βιβλία. Ο Schaunard, ο μουσικός της παρέας, φτάνει με τρόφιμα, καυσόξυλα, κρασί, πούρα και χρήματα. Λέει στους φίλους του ότι τα πήρε αυτά τα πράγματα επειδή έχει μια δουλειά με έναν Άγγλο κύριο. Οι υπόλοιποι δύσκολα ακούνε καθώς πεινάνε τόσο πολύ που προσπαθούν να φάνε γρήγορα το φαγητό. Ο Schaunard τους διακόπτει, παίρνοντας το φαγητό και λέγοντας ότι όλοι θα γιορτάσουν την τύχη του τρώγοντας αντί γι' αυτό στο Cafe Momus.
Ενώ πίνουν, ο Benoit, ο σπιτονοικοκύρης, φτάνει για να εισπράξει το ενοίκιο. Του δίνουν άφθονο κρασί ώστε να μεθύσει και να αρχίσει να διηγείται στους ανθρώπους τις περιπέτειές του για τον έρωτα. Τότε λέει ότι είναι παντρεμένος, αλλά οι άλλοι τον πετάνε έξω από το δωμάτιο. Τα χρήματα που θα έπρεπε να είχαν χρησιμοποιηθεί για την πληρωμή του ενοικίου μοιράζονται μεταξύ της παρέας ώστε να διασκεδάσουν
Οι υπόλοιποι μποέμ βγαίνουν έξω, αλλά ο Ροδόλφος μένει μόνος του για λίγο προκειμένου να τελειώσει ένα άρθρο στην εφημερίδα, υποσχόμενος να συναντήσει σύντομα τους φίλους του. Χτυπάει η πόρτα και μπαίνει η Mimì, μια μοδίστρα που μένει σε ένα διαμέρισμα από κάτω. Το κερί της έχει σβήσει και δεν έχει σπίρτα- ζητάει από τον Ροδόλφο να το ανάψει. Τον ευχαριστεί, αλλά επιστρέφει λίγα δευτερόλεπτα αργότερα, λέγοντας ότι έχει χάσει το κλειδί της. Και τα δύο κεριά σβήνουν. Είναι σκοτεινά και το ζευγάρι προσπαθεί να βρει τον δρόμο του. Ο Ροντόλφο θέλει να περάσει χρόνο με τη Μίμι. Βρίσκει το κλειδί, αλλά δεν της το λέει και το βάζει στην τσέπη του. Σε δύο πολύ διάσημες άριες (το "Che gelida manina - What a cold little hand" του Rodolfo και το "Sì, mi chiamano Mimì - Ναι, με φωνάζουν Mimì" της Mimi), μιλούν ο ένας στον άλλον για το διαφορετικό τους υπόβαθρο. Οι φίλοι του Rodolfo τον καλούν να έρθει. Εκείνος θα προτιμούσε να μείνει εκεί με τη Mimì, αλλά εκείνη αποφασίζει να πάνε και οι δύο μαζί. Βγαίνουν τραγουδώντας για την αγάπη τους ο ένας για τον άλλον.
Πράξη 2
Λατινική συνοικία την παραμονή των Χριστουγέννων
Οι δρόμοι είναι γεμάτοι από χαρούμενους ανθρώπους. Ο Ροδόλφος αγοράζει στη Μιμή ένα καπέλο. Οι φίλοι πηγαίνουν σε ένα καφενείο. Η Μουσέτα, που ήταν κάποτε η αγαπημένη του Μαρτσέλο, μπαίνει στο καφενείο με τον Αλκιντόρο, έναν πλούσιο, ηλικιωμένο άντρα. Τον έχει βαρεθεί. Τραγουδάει ένα άτακτο τραγούδι, ελπίζοντας ότι ο Μαρτσέλο θα την προσέξει.
Ο Μαρτσέλο τρελαίνεται από ζήλια. Για να απαλλαγεί για λίγο από τον Αλκιντόρο, η Μουσέτα προσποιείται ότι έχει ένα στενό παπούτσι και τον στέλνει μαζί του στον υποδηματοποιό. Η Musetta και ο Marcello πέφτουν πένθιμα ο ένας στην αγκαλιά του άλλου.
Ακούγεται ο ήχος μιας στρατιωτικής παρέλασης. Ο Marcello και η Colline μεταφέρουν τη Musetta στους ώμους τους ενώ όλοι χειροκροτούν. Ο Alcindoro επιστρέφει με το επισκευασμένο παπούτσι. Ο σερβιτόρος του δίνει το λογαριασμό. Ξαφνιάζεται από το ποσό που πρέπει να πληρώσει και βυθίζεται σε μια καρέκλα.
Πράξη 3
Σε μια πύλη διοδίων ένα ή δύο μήνες αργότερα
Η Mimì περνάει από την πύλη διοδίων. Βήχει. Βρίσκει τον Marcello, που μένει σε μια μικρή ταβέρνα κοντά στην πύλη. Του λέει για τη δύσκολη ζωή της με τον Ροδόλφο, ο οποίος την εγκατέλειψε εκείνη τη νύχτα.
Ο Ροντόλφο βγαίνει από την ταβέρνα αναζητώντας τον Μαρτσέλο. Η Mimì κρύβεται. Ακούει τον Ροδόλφο να λέει στον Μαρτσέλο γιατί την άφησε. Στην αρχή λέει ότι η Mimì δεν τον αγαπάει, αλλά μετά λέει ότι την άφησε επειδή πεθαίνει από μια αρρώστια.
Ο Ροδόλφος είναι φτωχός και μπορεί να κάνει ελάχιστα για να βοηθήσει τη Μιμί. Ελπίζει ότι ένας πλούσιος άντρας θα την ερωτευτεί και θα πληρώσει για να της παράσχει ιατρική περίθαλψη. Από ευγένεια προς τη Mimì, ο Marcello προσπαθεί να σταματήσει τον Rodolfo, αλλά εκείνη έχει ήδη ακούσει τα πάντα.
Πρέπει να βήξει και ο Ροδόλφος την ανακαλύπτει. Τραγουδούν για τη χαμένη τους αγάπη και συμφωνούν ότι πρέπει να χωρίσουν. Αγαπιούνται τόσο πολύ και συμφωνούν να μείνουν μαζί μέχρι την άνοιξη. Ο Μαρτσέλο και η Μουσέτα ακούγονται να τσακώνονται στο βάθος.
Πράξη 4
Το δωμάτιο της σοφίτας
Ο Marcello και ο Rodolfo είναι και οι δύο λυπημένοι για την απώλεια των αγαπημένων τους προσώπων. Ο Schaunard και η Colline καταφθάνουν με ένα μικρό κομμάτι φαγητού. Προσποιούνται ότι κάνουν μια μεγάλη γιορτή και όλοι χορεύουν. Η Musetta φτάνει με νέα: Η Μίμι, η οποία είχε βρει έναν πλούσιο κύριο, τον έχει εγκαταλείψει και περιπλανιέται στους δρόμους νιώθοντας πολύ άρρωστη και αδύναμη.
Η Musetta έφερε τη Mimi μαζί της στο δωμάτιο της σοφίτας. Η Mimi βοηθιέται να καθίσει σε μια καρέκλα. Η Musetta και ο Marcello φεύγουν για να πουλήσουν τα σκουλαρίκια της Musetta προκειμένου να αγοράσουν φάρμακα, και ο Colline φεύγει για να βάλει ενέχυρο το παλτό του. Ο Schaunard φεύγει αθόρυβα για να δώσει χρόνο στη Mimi και τον Rodolfo να είναι μαζί. Αφήνοντας τους μόνους τους, οι δυο τους θυμούνται την ευτυχία του παρελθόντος.
Θυμούνται την πρώτη τους συνάντηση. Ο Ροντόλφο δίνει στη Μίμη το ροζ καπέλο που της αγόρασε, το οποίο έχει κρατήσει ως ενθύμιο του έρωτά τους. Οι υπόλοιποι επιστρέφουν με δώρο ένα μαντήλι για να ζεστάνει τα χέρια της Mimi και μερικά φάρμακα και λένε στον Rodolfo ότι έχει κληθεί γιατρός, αλλά είναι πολύ αργά. Καθώς η Musetta προσεύχεται, η Mimi πεθαίνει. Ο Ροντόλφο καταρρέει κλαίγοντας.