1. dějství
V podkrovním pokoji čtyř bohémů
První dějství se odehrává v Paříži kolem roku 1830. Skupina bohémů žije v podkrovním pokoji. Marcello maluje, zatímco Rodolfo se dívá z okna. Jsou tak chudí a tak chladní, že spálí drama, které Rodolfo napsal. Filozof Colline přichází roztřesený a rozzlobený, protože se mu nepodařilo zastavit nějaké knihy. Schaunard, hudebník ze skupiny, přichází s jídlem, dřevem, vínem, doutníky a penězi. Říká svým přátelům, že tyto věci získal, protože má práci u jednoho anglického gentlemana. Ostatní ho sotva poslouchají, protože mají takový hlad, že se snaží jídlo rychle sníst. Schaunard je přeruší, jídlo jim sebere a řekne, že jeho štěstí všichni oslaví tím, že místo toho povečeří v Cafe Momus.
Zatímco popíjejí, přichází majitel domu Benoit, aby vybral nájemné. Dají mu hodně vína, takže se opije a začne lidem vyprávět svá milostná dobrodružství. Pak řekne, že je ženatý, ale ostatní ho vyhodí z místnosti. Peníze, které měly být použity na zaplacení nájmu, si skupina rozdělí, aby se mohla dobře bavit.
Ostatní Češi odcházejí, ale Rodolfo zůstává na chvíli sám, aby dopsal novinový článek, a slibuje, že se brzy připojí ke svým přátelům. Ozve se zaklepání na dveře a dovnitř vstoupí Mimì, švadlena, která bydlí v bytě pod ním. Svíčka jí dohořela a ona nemá sirky; žádá Rodolfa, aby ji zapálil. Poděkuje mu, ale po několika vteřinách se vrací a říká, že ztratila klíč. Obě svíčky zhasnou. Je tma a dvojice se snaží zorientovat. Rodolfo chce trávit čas s Mimi. Najde klíč, ale neřekne jí to a strčí si ho do kapsy. Ve dvou velmi známých áriích (Rodolfova "Che gelida manina - Jaká chladná ručička" a Mimiina "Sì, mi chiamano Mimì - Ano, říkají mi Mimì") si vyprávějí o svém rozdílném původu. Rodolfovi přátelé ho volají, aby přišel. Nejraději by tam zůstal s Mimì, ale ona rozhodne, že by měli jít oba společně. Vycházejí ven a zpívají o své vzájemné lásce.
2. dějství
Latinská čtvrť na Štědrý den
Ulice jsou plné šťastných lidí. Rodolfo koupí Mimi čepec. Přátelé jdou do kavárny. Do kavárny přichází Musetta, která bývala Marcellovou milou, s Alcindorem, bohatým starým mužem. Je z něj unavená. Zpívá rozpustilou písničku a doufá, že si jí Marcello všimne.
Marcello se zblázní žárlivostí. Aby se Alcindaro na chvíli zbavil, předstírá Musetta, že má těsnou botu, a pošle ho s ní k ševci. Musetta a Marcello si padnou žalem do náruče.
Ozve se zvuk vojenské přehlídky. Marcello a Colline vynášejí Musettu na ramenou, zatímco všichni tleskají. Alcindoro se vrací s opravenou botou. Číšník mu podává účet. Je překvapen, kolik má zaplatit, a klesne na židli.
3. dějství
U mýtné brány o měsíc nebo dva později.
Mimì projíždí mýtnou bránou. Kašle. Najde Marcella, který bydlí v malé hospůdce nedaleko brány. Vypráví mu o svém těžkém životě s Rodolfem, který ji té noci opustil.
Rodolfo vyjde z hospody a hledá Marcella. Mimì se schová. Slyší, jak Rodolfo říká Marcellovi, proč ji opustil. Nejprve říká, že ho Mimì nemiluje, ale pak řekne, že ji opustil, protože umírá na nemoc.
Rodolfo je chudý a nemůže Mimì nijak pomoci. Doufá, že se do ní zamiluje bohatý muž a zaplatí jí léčbu. Marcello se z laskavosti k Mimì snaží Rodolfa zastavit, ale ona už všechno slyšela.
Musí si odkašlat a Rodolfo ji objeví. Zpívají o své ztracené lásce a dohodnou se, že by se měli rozejít. Mají se moc rádi a dohodnou se, že spolu zůstanou až do jara. V pozadí je slyšet hádku Marcella a Musetty.
4. dějství
Podkrovní pokoj
Marcello i Rodolfo jsou smutní ze ztráty svých blízkých. Schaunard a Colline přicházejí s malým kouskem jídla. Předstírají, že mají velkou hostinu, a všichni tančí. Přichází Musetta se zprávami: Mimi, která si našla bohatého pána, ho nyní opustila a potuluje se po ulicích, cítí se velmi nemocná a slabá.
Musetta přivedla Mimi zpět do podkrovního pokoje. Mimi se posadí do křesla. Musetta a Marcello odcházejí prodat Musettiny náušnice, aby si mohli koupit léky, a Colline odchází zastavit svůj kabát. Schaunard v tichosti odchází, aby Mimi a Rodolfo měli na sebe čas. Když zůstanou sami, oba vzpomínají na své minulé štěstí.
Vzpomínají na své první setkání. Rodolfo dá Mimi růžový čepeček, který jí koupil a který si nechal jako památku na jejich lásku. Ostatní se vracejí s darem v podobě muffinu, který má Mimi zahřát ruce, a léků a říkají Rodolfovi, že byl zavolán lékař, ale je pozdě. Zatímco se Musetta modlí, Mimi umírá. Rodolfo se zhroutí v slzách.