В основу либретто легла пьеса Карло Гоцци, а также мотивы Шиллера и Шекспира. Композитор работал над оперой около четырёх лет, но так и не успел её завершить. В Мариинском театре финал представлен в версии Лучано Берио, существуют и другие варианты окончания.
В центре сюжета — любовь принца Калафа к жестокой принцессе Турандот. Как у Гоцци, она полна ненависти ко всему мужскому роду, не хочет выходить замуж и всем потенциальным женихам загадывает три загадки. Тот, кто их отгадает, женится на принцессе, а проигравший лишится жизни. Ни одному юноше ещё не удавалось разгадать загадки, и казни совершались одна за другой. Но Калафу удаётся ответить верно и получить в жёны принцессу, которая поначалу сопротивлялась, но затем уступила его чувству. Параллельно развивается линия мягкой и женственной Лиу, рабыни Калафа, безответно и безнадёжно влюблённой в своего господина.
«Турандот» — нехарактерная для Пуччини опера. Автор отходит от камерности и интимности, проявлявшихся в большинстве его предыдущих произведений. Здесь он как будто на новом витке воскрешает забытый жанр opera seria с гигантским хором.
Отзывы об опере «Турандот»