Die Geschichte spielt in Neapel und erzählt die Geschichte zweier junger Männer, Ferrando und Guglielmo, die in zwei Schwestern, Fiordiligi und Dorabella, verliebt sind. Die Männer sind davon überzeugt, dass ihre Geliebten treu sind, doch Don Alfonso, ein älterer Freund, fordert sie zu einer Wette heraus. Er wettet, dass er die Frauen dazu bringen kann, sich in andere Männer zu verlieben.
Don Alfonsos Plan besteht darin, Ferrando und Guglielmo davon zu überzeugen, so zu tun, als würden sie in den Krieg ziehen. Sobald sie gehen, stellt er den Frauen zwei neue Männer vor:Donati und Iocane. Die Männer umwerben die Frauen, doch diese wehren sich zunächst gegen ihre Annäherungsversuche. Mit der Zeit beginnen sie jedoch schwächer zu werden.
Schließlich kehren Ferrando und Guglielmo aus dem Krieg zurück. Sie sind schockiert und untröstlich, als sie feststellen, dass ihre Verlobten untreu waren. Don Alfonso verrät jedoch, dass das Ganze ein Trick war. Er wollte den Männern zeigen, dass Frauen nicht immer so treu sind, wie sie scheinen.
Cosi fan tutte ist eine komische Oper, die jedoch auch Elemente der Tragödie enthält. Die Charaktere stehen vor schwierigen Entscheidungen und müssen letztendlich entscheiden, was ihnen am wichtigsten ist. Die Oper ist eine Erkundung von Liebe, Treue und der Natur menschlicher Beziehungen.