События происходят в доме братьев, в лесу у реки, в замке Маркиза-Людоеда, в королевском дворце.
Первое действие
Картина 1. Дом братьев
Утро. У дома на скамейке лежит Кот. Появляется Жак. Затем из дома выходят сонные братья, в дверях они затевают ссору. Кот, чтобы отвлечь их, изображает охоту на мышь. Братья с интересом наблюдают за ним. Все смеются и танцуют.
Приходит старый Мельник. Он сообщает братьям, что хочет уйти на покой и делит хозяйство между ними. Старший брат получает мельницу. Он стремглав бежит к мельнице и загораживает вход. Кот ластится к нему, но тот грубо его отталкивает. Среднему достается дом. Он, довольный, спешит к нему, прогоняя увязавшегося за ним Кота. А Жаку, как самому младшему, достаются Кот и сапоги, которые тут же надевает Кот. Они отправляются на рыбалку.
Картина 2. Берег реки
Жак забрасывает удочку и просит Кота вести себя тише, но тот не может сдержать переполняющих его чувств. И в результате у Жака срывается крупная поклёвка. Жак раздосадован, а Кот старается загладить вину. Появляется королевский экипаж, в котором едут Король, Принцесса и её любимая Кошечка. Принцесса вместе с Кошечкой радуются чудесному дню. Бедных рыбаков они не замечают. А Жак и Кот влюбились с первого взгляда в Принцессу и Кошечку. Друзья бросаются им вслед, но останавливаются, понимая, что эти милые создания для них недосягаемы.
Кот сосредоточенно думает: как помочь любимому хозяину, а заодно и себе? Он пытается заставить Жака продолжить рыбалку, но тот в грезах о Принцессе ничего не замечает. Кот подхватывает удочку, выпавшую из рук Жака и вдруг — клёв, подсечка и огромная рыба на крючке, но один Кот не в силах её вытащить. Жак прыгает в воду. Общими усилиями они вытаскивают её на берег.
Неожиданно Рыбка начинает петь.
В этот момент возвращается королевский экипаж, и Кота озаряет гениальная идея. Он внезапно толкает хозяина опять в реку. Пока Жак, ничего не понимая, барахтается в воде, Кот мчится наперерез карете. Он просит о помощи, рассказав, что на его хозяина напали разбойники, ограбили и бросили в реку. Король помогает Коту вытащить Жака и дарит один из своих камзолов. Карета исчезает за деревьями.
Кот быстро хватает Рыбку и убегает, ничего не объясняя Жаку. Кот спешит во дворец! Жак, ничего не понимая, уходит.
Картина 3. Замок Маркиза-Людоеда
А в это время в своем замке Маркиз-Людоед страдает от скуки и безделья: ему не нравится ничего из того, что предлагают слуги. Наконец он решает жениться.
Слуги приносят волшебное зеркало, в котором появляются и исчезают образы невест. Никто не привлекает его внимания и, рассердившись, он уже готов отказаться от этой затеи, но в последний момент появляется отражение юной Принцессы. Маркиз поражён ее красотой и непосредственностью. Он воспылал любовью и готов жениться. Маркиз приказывает слугам пробраться во дворец и выкрасть избранницу.
Картина 4. Королевский дворец
Король с умилением наблюдает за игрой Принцессы и Кошечки. Появляется Кот и торжественно преподносит Королю волшебную (поющую) Рыбку как подарок своего хозяина.
В благодарность Король вручает Коту приглашение для Жака на бал, посвящённый совершеннолетию Принцессы. Кот, раскланиваясь, сталкивается с Кошечкой, которая, наконец, обратила на него внимание. Кот, не скрывая своих чувств, объясняется ей в любви. Кокетливая Кошечка благосклонно принимает его ухаживания. Во время лирического дуэта Кота и Кошечки вдалеке слуги Маркиза-Людоеда раздевают поварят Короля и облачаются в их одежды. Торжественные фанфары возвещают о начале бала.
Второе действие
Картина 5. Королевский дворец
Фанфары возвещают о начале бала во дворце.
Танцуют придворные. Приходят Жак и Кот, они в волнении ожидают появления Принцессы и Кошечки. Во время бала Жак и Принцесса стремятся оказаться рядом. Всех гостей приглашают посмотреть на чудо — поющую волшебную Рыбку. Все завороженно слушают необыкновенное ариозо Рыбки, и никто не замечает, как слуги Маркиза-Людоеда похищают Принцессу. Паника во дворце. Кот и Жак бросаются в погоню.
Картина 6. Замок Маркиза-Людоеда
В мрачном замке идёт приготовление к свадьбе. Слуги приносят фату. Жених подходит к зеркалу, чтобы подобрать себе соответствующую внешность для торжественного случая. Вдруг в зеркале Маркиз видит странное существо. Оно выходит из зеркала и исполняет веселый танец.
В это время Жак освобождает Принцессу из плена.
Людоед в восторге от танца Кота (а это был именно он) и просит научить его этим «па». Кот объясняет, что, прежде всего, Маркизу надо стать более стройным и легким. Людоед, подражая Коту, превращается в большого кота — Тигра. Кот показывает, что он очень большой и ему надо стать намного меньше, как «мышка», чтобы справиться с танцевальной техникой. Людоед подчиняется желанию Кота, и — сработал кошачий инстинкт: когда перед мордашкой Кота юркнула маленькая мышь, он не отказал себе в удовольствии поохотиться. Сразу же мрачный замок рассыпался, и отважная троица оказалась во дворце.
Картина 7. Королевский дворец.
Счастливый Король встречает свою дочку и храбрых спасителей. В награду Король посвящает Жака в рыцари. И, конечно же, мудрый, любящий отец заметил, что Принцесса и Жак любят друг друга. Король благословляет молодых и объявляет о свадьбе. Но и Кот не забыл о себе — просит в награду лапку и сердечко очаровательной Кошечки.
Все ликуют и празднуют сразу две свадьбы.