Действие I
Армия короля Генриха прибывает в герцогство Брабант на берегу Шельды. Генрих собирает союзные войска в поход против венгров. Однако прежде нужно решить, кто станет наследником герцогства. Генрих склоняется к Фридриху фон Тельрамунду, но Фридрих обвиняет Эльзу Брабантскую, перворожденную дочь умершего герцога, в том, что она ради того, чтобы завладеть троном, утопила своего младшего брата Готфрида. Эльзу призывают ко двору, но она вместо того, чтобы оправдаться, грезит о неизвестном рыцаре, который докажет её невиновность перед Богом, женится на ней и станет правителем.
Глашатай призывает защитника Эльзы на поединок с Тельрамундом, но никто не является. Наконец по реке приплывает неведомый рыцарь странного облика. Рыцарь объявляет о своей верности королю Генриху и готовности сражаться за честь Эльзы, но сначала Эльза должна поклясться, что никогда не будет спрашивать его имени и откуда он пришёл, и довольствоваться его любовью. На Божьем суде незнакомый рыцарь побеждает Тельрамунда. Все славят героя.
Действие II
Ортруда, жена Фридриха Тельрамунда, сомневается в богоизбранности неизвестного рыцаря. Чужеземец-язычник утверждает, что своими глазами видел, как Эльза убила Готфрида. Ортруда убеждает своего изгнанного супруга попытаться разрушить чары, охраняющие безымянного рыцаря: она внушит Эльзе, чтобы та всё-таки задала запретный вопрос, и тогда Тельрамунд обвинит рыцаря в колдовстве. Для этого нужно только заполучить малую толику тела рыцаря. Ортруде хитростью удаётся вернуться в число приближённых Эльзы.
Безымянного рыцаря торжественно объявляют Защитником Брабанта, и он обещает королю Генриху, что после свадьбы с Эльзой возглавит брабантское войско и присоединится к армии короля. Брабант, истово верящий в божественную миссию нового правителя, начинает собирать войска. Одновременно идут приготовления к свадьбе.
Прямо посреди свадебной процессии появляется Ортруда и начинает насмехаться над Эльзой, что та не знает даже имени и происхождения своего жениха. Фридрих же выражает сомнение в правоте поединка, если имя и происхождение его соперника неизвестны. Никто больше не выражает сомнений, но свадьба продолжается лишь после того, как сама Эльза выражает твёрдую веру в Защитника Брабанта.
Действие III
Эльза и рыцарь остаются вдвоём в свадебных покоях. Эльза настаивает на том, чтобы супруг открыл ей свою тайну, тогда она будет сознательно хранить её, даже ценой жизни. Рыцарь отказывается, но в ответ предлагает ей не спрашивать о точных обстоятельствах исчезновения её брата. Но Эльза всё же задаёт роковой вопрос. Тут появляется подслушивавший Тельрамунд, и рыцарь сражает его одним ударом.
На заре безымянный рыцарь перед войском и народом объявляет, что теперь не сможет встать во главе армии Брабанта: задав ему запретный вопрос, Эльза лишила его всей его силы. Он открывает своё имя: Лоэнгрин, сын короля рыцарей Грааля. Но теперь он должен удалиться туда, откуда пришёл. Перед тем, как исчезнуть навсегда, Лоэнгрин передаёт трон Брабанта чудесно появившемуся наследнику – Готфриду.