Au bord de l'Escaut, le Roi Henri tient sa cour de justice. Le Heraut d'armes demande aux nobles de prêter serment de fidélité au souverain. Le Roi s'étonne des discordes qui règnent au pays de Brabant. Il interroge à ce sujet Frédéric de Telramund ; ce dernier, en suite de la disparition mystérieuse du jeune prince Godefroi, frère d'Elsa, revendique ses droits et ceux de sa femme Ortrude à l'héritage du Brabant, en accusant Elsa de la mort de son frère (c'est en réalité Ortrude, qui, par magie, fit perdre à Godefroi sa forme humaine).
Le Roi décide de faire comparaître Elsa devant son tribunal. Elle répond à peine aux accusations mais décrit la vision qu'elle a eue d'un chevalier venu prendre sa défense. Le Roi ordonne le Jugement de Dieu. Telramund, se présentant en accusateur, défie ceux qui voudraient prendre le parti d'Elsa en combattant contre lui. Personne ne s'avance. Elsa supplie le Très-haut de ne pas l'abandonner. Soudain l'attention de tous est attirée par l'arrivée d'un mystérieux chevalier. Il se présente comme défenseur d'Elsa et la prie, lorsqu'il aura victorieusement combattu pour elle, de consentir à devenir son épouse, insistant cependant sur le fait qu'elle ne devra jamais chercher à connaître ni son origine, ni son nom.
Lohengrin défie alors Frédéric et l'étend à terre à sa merci ; mais il lui fait grâce de la vie. Frédéric et Ortrude se retirent, tandis qu'Elsa et l'assistance saluent le vainqueur.
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Il fait nuit dans le burg d'Anvers. Frédéric et Ortrude complotent. Frédéric voudrait fuir, mais Ortrude songe à semer le doute dans le coeur d'Elsa ; Frédéric s'engage à la seconder dans ses ténébreux desseins. Paraît Elsa. Elle rêve à son bonheur. Ortrude réussit à l'apitoyer sur son sort et profite à point nommé d'insinuer que le mystérieux époux d'Elsa pourrait bien un jour, si elle n'y prend garde, s'en retourner comme il est venu. Elsa repousse cette pensée, mais l'idée d'Ortrude a cependant pénétré dans son coeur.
Le jour se lève. Le Heraut proclame la déchéance de Telramund et son bannissement de l'empire. L'époux d'Elsa est nommé Protecteur du Brabant. Des nobles murmurent. Frédéric s'approche d'eux pour encourager leur révolte.
Le cortège nuptial d'Elsa s'avance. Ortrude revendique la préséance. Elle accuse même l'inconnu d'imposture. L'arrivée du Roi met fin au scandale. Frédéric, à son tour, prétend que la confiance genérale a été surprise, il demande de connaître au moins le nom de son vainqueur. Lohengrin refuse. La foi d'Elsa est ébranlée. Frédéric s'approche à la dérobée, l'avertissant qu'il viendra chez elle pour être prêt à lui porter secours. Lohengrin chasse Telramund.
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Le cortège accompagne les époux dans la chambre nuptiale, puis se retire. L'inquiétude d'Elsa ne tarde pas à se manifester. Obsédée par l'idée que lui ont suggérée Ortrude et Frédéric, elle pose bientôt à Lohengrin la fatale question.
Presque aussitôt, Frédéric et des nobles brabançons révoltés font irruption, l'épée à la main. Se saisissant de l'arme qu'Elsa lui tend rapidement, Lohengrin étend Frédéric mort à ses pieds. Puis il ordonne aux compagnons du traître de porter le corps de Telramund au tribunal du Roi. Là, il se justifiera et dira son nom.
A nouveau sur les bords de l'Escaut, nobles et vassaux se rassemblent. Le Roi arrive. On apporte le cadavre de Frédéric. Elsa suit, pâle et défaite. Lohengrin apparaît alors. tristement, il se déclare forcé de repartir ; il fit la félonie de Frédéric, puis reproche à Elsa d'avoir manqué à la promesse faite. Elle va maintenant connaître le secret dont tous deux paieront la révélation par la perte de leur bonheur : il n'est autre qu'un des chevaliers du Saint Grââl, fils de Parsifal, son nom est Lohengrin !
L'émotion est à son comble. Elsa défaille. Lohengrin lui fait ses adieux. On voit alors apparaître le jeune Godefroi, délivré des enchantements d'Ortrude. Dans la lumière de la colombe du Saint Grââl, le chevalier disparaît...