В основе сюжета — одноименная сказка X. К. Андерсена, содержание которой сводится к состязанию живого соловья и искусственного при дворе китайского императора. В ней своеобразно преломляется тема состязания певцов, неоднократно фигурировавшая в операх. Поначалу живой соловей имеет меньший успех у придворных, чем механический. Но когда смерть угрожает императору, настоящий соловей поет так нежно и сладко, что смерть отступает. Император возвращается к жизни. Соловей живой и механический, по мысли авторов,— это искусство подлинное и мнимое, идущее не от сердца, головное.