1. Akt

Hermann, ein Militäringenieur niederen Rangs, verbringt nächtelang am Kartentisch und beobachtet das Spiel, ohne daran teilzuhaben. Von seinen Kameraden Tschekalinskij und Ssurin wird dieses merkwürdige Verhalten skeptisch beäugt. Einzig der hochrangige Tomskij hat ein Ohr für den Außenseiter Hermann, der ihm gesteht, sich in eine Frau verliebt zu haben, deren Namen er nicht kennt. Er erfährt, dass es sich dabei um Lisa handelt, die aus reichem Hause stammt und dem Fürsten Jeletzkij versprochen ist. Lisa lebt bei ihrer Großmutter, einer alten Gräfin, die in ihrer Jugend ein umtriebiges Leben in den Pariser Salons geführt hat. Um sie rankt sich zudem die mysteriöse Geschichte eines Kartengeheimnisses, das allen, die es kennen, den Sieg im Spiel garantiert. Eine geisterhafte Prophezeiung besagt: Nur wer in Leidenschaft entbrennt, könne der Gräfin das Geheimnis entreißen. Als Hermann davon erfährt, wird sein Begehren entfacht, das Geheimnis in Erfahrung zu bringen, wovon er sich unermesslichen Reichtum verspricht und die Möglichkeit, Lisa zu heiraten.

Auch Lisa hegt Gefühle für Hermann, den geheimnisvollen Fremden. Am Abend ihrer Verlobung mit Fürst Jeletzkij wird sie von Polina und ihren anderen Freundinnen gefeiert, doch ihre Stimmung ist trüb. Das Singen und Tanzen nimmt ein jähes Ende in dem Moment, als die Gouvernante hereintritt und im Namen der Gräfin für Ruhe sorgt. Als Lisa schließlich alleine ist und sich zu Bett legen möchte, erscheint in ihrem Schlafzimmer plötzlich Hermann, der ihr in hemmungsloser Leidenschaft entbrannt seine Liebe gesteht. Gerade noch rechtzeitig kann er sich vor der Gräfin verbergen, die vom Lärm aufgeschreckt das Zimmer betritt. Sobald Hermann und Lisa wieder allein sind, gesteht auch sie ihre Zuneigung zu ihm und die beiden fallen sich in die Arme.

2. Akt

Alle sind zu einem festlichen Ball geladen. Jeletzkij bemerkt Lisas melancholische Stimmung und beteuert ihr seine Liebe, doch sie ist mit den Gedanken schon bei Hermann. Dieser verfällt zunehmend dem Wahn, befeuert durch seine Kameraden Tschekalinskij und Ssurin, die ihn wegen seiner Faszination für das Kartengeheimnis zu ihrer Belustigung verhöhnen. Schließlich treffen sich Lisa und Hermann auf dem Parkett und sie übergibt ihm den Schlüssel zu ihrem Schlafzimmer. Auf Hermanns Druck hin vereinbart das Liebespaar, dass er sie noch am selben Abend besucht.

Als die Gräfin und Lisa nachhause kommen, hat Hermann sich bereits im Schlafzimmer der Gräfin versteckt, von wo aus ein geheimer Gang zu Lisas Zimmer führt. Aus seinem Versteck heraus beobachtet er beeindruckt die Gräfin dabei, wie sie nostalgisch in Erinnerungen an ihre ereignisreiche Vergangenheit schwelgt. Er gibt sich ihr zu erkennen und drängt sie, ihm das Kartengeheimnis zu verraten. Doch die Gräfin erträgt diese aufwühlende Situation nicht und stirbt. Lisa stürzt herein und ist zutiefst schockiert vom Anblick dessen, was sie vorfindet.

3. Akt

In einem letzten Versuch hat Lisa einen Brief an Hermann geschrieben, in dem sie ihn um ein Treffen um Mitternacht bittet, das den schrecklichen Verdacht aus dem Weg räumen soll. In seiner Baracke wird dieser von den Gedanken an die turbulenten Ereignisse um den Tod der Gräfin geplagt, hat aber nicht die Absicht, Lisa zu treffen. Da tritt eine Erscheinung der Verstorbenen ein, um ihm das Kartengeheimnis zu verraten: Die drei Karten, auf die er setzen muss, sind Drei, Sieben und Ass. Wenn er Lisa heiratet, wird er damit gewinnen, so die Bedingung.

Lisa erwartet Hermann am Winterkanal. Die letzten Minuten vor Mitternacht verstreichen und sie verliert schon alle Hoffnungen, als Hermann plötzlich doch erscheint und sie sich ihrer gegenseitigen Liebe versichern. Lisa ist bereit, ihm bis ans Ende der Welt zu folgen. Doch geblendet vom Begehren nach dem großen Gewinn hetzt Hermann zur Spielbank und lässt seine Geliebte zurück. Von jeglicher Hoffnung verlassen, stürzt sich Lisa ins Wasser.

Ausgelassen genießen die Männer das Leben mit Alkohol und Kartenspiel. Hermann erscheint, nun vollkommen dem Wahnsinn verfallen und berauscht vom Wissen über das Kartengeheimnis. Er setzt sein gesamtes Geld auf die Drei und gewinnt. Auch die Sieben bringt ihm den Sieg. Keiner wagt mehr eine Runde gegen ihn zu spielen, der wie vom Teufel besessen scheint. Nur Fürst Jeletzkij tritt gegen ihn an, in der Hoffnung, sich endlich rächen zu können. Hermann setzt sein nun schon vervielfachtes Vermögen komplett auf eine Karte und das Ass wird gezogen. Doch in seinem eifrigen Wahn hat Hermann auf die Pik Dame gesetzt. Hermann glaubt sich von der Gräfin verflucht und nimmt sich das Leben. In einem letzten Moment seelischer Absolution denkt er, Lisa erscheine, um ihm zu verzeihen.