Het verhaal speelt zich af in Napels en vertelt het verhaal van twee jonge mannen, Ferrando en Guglielmo, die verliefd zijn op twee zussen, Fiordiligi en Dorabella. De mannen zijn ervan overtuigd dat hun geliefden trouw zijn, maar Don Alfonso, een oudere vriend, daagt hen uit tot een weddenschap. Hij wedt dat hij de vrouwen verliefd kan laten worden op andere mannen.
Don Alfonso's plan houdt in dat hij Ferrando en Guglielmo ervan overtuigt om te doen alsof ze oorlog voeren. Zodra ze vertrekken, stelt hij twee nieuwe mannen voor aan de vrouwen, Donati en Iocane. De mannen proberen de vrouwen het hof te maken, en aanvankelijk verzetten ze zich tegen hun avances. Naarmate de tijd verstrijkt, beginnen ze echter te verzwakken.
Uiteindelijk keren Ferrando en Guglielmo terug uit de oorlog. Ze zijn geschokt en diepbedroefd als ze ontdekken dat hun verloofden ontrouw zijn geweest. Don Alfonso onthult echter dat het allemaal een truc was. Hij wilde de mannen laten zien dat vrouwen niet altijd zo trouw zijn als ze lijken.
Cosi fan tutte is een komische opera, maar bevat ook elementen van tragedie. De personages worden geconfronteerd met moeilijke keuzes en moeten uiteindelijk beslissen wat voor hen het belangrijkst is. De opera is een verkenning van liefde, trouw en de aard van menselijke relaties.