Царь Салтан, остановившись на постой в деревенском доме, влюбляется в добрую и скромную девушку Аннушку. Он берёт её в жёны, и вскоре у них рождается сын. Вместе с Аннушкой во дворец попадают её мачеха и две сестры, которым новый статус кажется недостаточным: они жаждут большего влияния и власти.
Пока Салтан находится в военном походе, сёстры и мачеха затевают коварный заговор. Они подменяют царское письмо, выставив Аннушку и новорождённого наследника в дурном свете. Разъярённый Салтан велит ждать своего возвращения, но злоумышленницы вновь подменяют послание — теперь уже с приказом запечатать царицу с младенцем в бочку и бросить в океан.
Бочку выносит на необитаемый остров. Мальчик вырастает в отважного юношу — князя Гвидона. Однажды он спасает белую лебедь, попавшую в беду. В благодарность волшебная птица превращает Гвидона в правителя острова и возводит на нём чудесный златоглавый город.
Тем временем купцы, плывущие мимо острова, поражаются увиденному и рассказывают царю Салтану о неведомом чуде. Гвидон, желая увидеть отца, с помощью магии принимает облик комара, мухи и шмеля, чтобы подслушать разговоры при дворе.
В финале Салтан прибывает на остров, узнаёт в царице свою жену, в юноше — сына, а в прекрасной деве — Царевну‑Лебедь, ставшую невестой Гвидона. Злодеи получают прощение, а семья воссоединяется, чтобы жить долго и счастливо.