Historien foregår opprinnelig i Spania, der kong Filips far Karl V tidligere abdiserte for å leve et enkelt liv i et kloster i San Yuste. Don Carlo og Elisabeth elsker hverandre, men hun blir tvunget til å gifte seg med faren hans, for å sikre fred i landet. Historien om kjærlighet, vennskap, idealisme og plikt utspiller seg i denne versjonen under Franco-diktaturets undertrykkende maktutøvelse.
Kronprins Carlo av Spania skulle ha giftet seg med den franske prinsessen Elisabeth. Forlovelsen deres ble aldri proklamert, selv om det var kjærlighet ved første blikk. For å forsegle freden mellom deres respektive land, grep hans far, kongen, inn i siste øyeblikk, og tok henne selv som brud. Elisabeth ofret sin egen lykke.
I klosteret grubler en nedbrutt Don Carlo over det som har skjedd, og tenker på sin tragiske kjærlighet til Elisabeth, da Rodrigo, markien av Posa, kommer inn. Rodrigo er Carlos lojale venn. Han forsøker å hjelpe prinsen med å forlate hoffet og flytte til Flandern for å bli konge der og glemme sin triste tilværelse. Rodrigo vil være ved hans side i vennskap og lojalitet, og sammen skal de kjempe for å forsvare frihet og rettferdighet mot terror og undertrykkelse, som er et resultat av kong Filip IIs politikk.
I samme øyeblikk ankommer kongen og dronningen for å hylle minnesmerket for kong Karl V. Don Carlo og Rodrigo forlater klosteret.
Hoffdamen, prinsesse Eboli, underholder pasjen Tebaldo og de andre hoffdamene mens de venter på at dronningen skal komme. Rodrigo ber om audiens hos dronningen og Eboli. Han overrekker dronningen et brev fra Carlo og inviterer henne til et møte. Hun møter Carlo, som ber henne snakke med kongen om å la ham reise til Flandern. Carlo gir seg fort i sine følelsers vold, og innrømmer at han fortsatt elsker henne. Hun elsker også ham, men føler at hun må gjøre sin plikt. Hun vil bli ved kongens side, siden freden og mange menneskers liv avhenger av hennes ekteskap.
Kongen oppdager at dronningen er alene, og straffer hoffdamen hennes ved å utvise henne. Da alle går, beordrer kongen Rodrigo til å bli og ber ham deretter om å gå i kongens tjeneste. Rodrigo gir dog uttrykk for sin ærlige mening om beleiringen av Flandern. Kongen er rystet, men også imponert over å møte en mann som tør å si ham imot. Kongen ber Rodrigo om hjelp, og forteller at han er redd for at dronningen er utro med Carlo. Rodrigo går med på å spionere på dronningen og sin venn for å vinne kongens fortrolighet, siden han tror det kan hjelpe ham i kampen for Flanderns frihet.
Carlo har mottatt et hemmelig kjærlighetsbrev, der avsenderen ber om et møte om natten. Han tror brevet kommer fra dronningen, men da han møter opp, oppdager han at det i virkeligheten er fra Eboli. Eboli innser at hans ekte følelser er for dronningen. Rodrigo dukker opp og forsøker å presse Eboli til ikke å avsløre hemmeligheten, men hun er såret og truer med å bruke det hun vet, mot Carlo. Da hun går, ber Rodrigo Carlo om å gi ham papirene sine på grunn av den nye faren. Carlo vet ikke om han kan stole på Rodrigo, som nå er blitt kongens fortrolige, men går med på å gi fra seg papirene.
På en stor fest feirer hoffet de siste militære triumfene i kampen mot kjetterne. Kongen hylles av generaler og regjering. Men Carlo er desperat av å vente og være utenfor innflytelse, og han slipper inn en gruppe flamske frihetskjempere, som avbryter festen og forteller om sine lidelser. Kongen krever at de skal arresteres, men Carlo truer kongen direkte. Først da Rodrigo – av frykt for at Carlo er i ferd med å spolere alt – griper inn, blir Carlo arrestert. Feiringen av kjetternes død fortsetter.
Tredje akt
Kongen er trist over sin manglende evne til å få dronningen til å gjengjelde følelsene hans – til tross for rikdommen og makten hans. Storinkvisitoren, kirkens overhode, oppsøker kongen og krever at Carlo skal bli hardt straffet. Hans største bekymring er likevel kongens forhold til fritenkeren Rodrigo.
Kongen beskylder dronningen for utroskap. Rodrigo og Eboli er sjokkert over kongens oppførsel. Eboli innrømmer overfor dronningen at hun har hatt en affære med kongen, og at det samtidig er hun som har stjålet dronningens smykkeskrin med Carlos foto i, og gitt det til kong Filip – som har vakt kongens sjalusi. Dronningen beordrer henne til å gå i kloster. Eboli bestemmer seg likevel til å redde Carlo først.
Rodrigo får en følelse av at storinkvisitorens hevn nærmer seg. Han oppsøker Carlo i fengselet og ber ham kjempe videre for Flandern. Mens Rodrigo snakker med Carlo, blir han truffet av et skudd og dør. Folket stormer fengselet med krav om at Carlo skal løslates. Selv om storinkvisitoren og kongen griper inn, greier Eboli å hjelpe Carlo ut av fengselet.
Dronningen venter på Carlo for å ta farvel for aller siste gang. Carlo vil flykte ut av landet og reise til Flandern for å lede et opprør mot sin egen far, kongen. Dronningen og Carlo tar avskjed med hverandre, men overraskes av kongen og storinkvisitoren, som hindrer ham i å flykte og pågriper ham igjen.