Первая половина XIX в. Вымышленный приволжский городок Калинов. Общественный сад на высоком берегу Волги. Местный механик-самоучка Кулигин беседует с молодыми людьми — Кудряшом, приказчиком богатого купца Дикого, и мещанином Шапкиным — о грубых выходках и самодурстве Дикого. Затем появляется Борис, племянник Дикого, который в ответ на расспросы Кулигина рассказывает, что его родители жили в Москве, дали ему образование в Коммерческой академии и оба умерли во время эпидемии. Он же приехал к Дикому, оставив сестру у материнской родни, чтобы получить часть наследства бабушки, которое Дикой должен ему отдать согласно завещанию, если Борис будет к нему почтителен. Все его уверяют: на таких условиях Дикой никогда не отдаст ему денег. Борис жалуется Кулигину, что никак не может привыкнуть к жизни в доме Дикого, Кулигин рассказывает о Калинове и завершает свою речь словами: «Жестокие нравы, сударь, в нашем городе, жестокие!»
Калиновцы расходятся. Вместе с другой женщиной появляется странница Феклуша, хвалящая город за «бла-а-лепие», а дом Кабановых за особую щедрость к странникам. «Кабановы?» — переспрашивает Борис: «Ханжа, сударь, нищих оделяет, а домашних заела совсем», — поясняет Кулигин. Выходит Кабанова в сопровождении дочери Варвары и сына Тихона с женой Катериной. Она ворчит на них, но наконец уходит, разрешив детям пройтись по бульвару. Варвара отпускает Тихона тайком от матери выпить в гостях и, оставшись вдвоём с Катериной, беседует с ней о домашних отношениях, о Тихоне. Катерина рассказывает о счастливом детстве в родительском доме, о своих горячих молитвах, о том, что она переживает в храме, воображая ангелов в солнечном луче, падающем из купола, мечтает раскинуть руки и полететь и, наконец, признается, что с ней происходит «неладное что-то». Варвара догадывается, что Катерина кого-то полюбила, и обещает по отъезде Тихона устроить свидание. Это предложение приводит Катерину в ужас. Появляется сумасшедшая барыня, грозящая тем, что «красота-то в самый омут ведёт», и пророчит адские муки. Катерина страшно пугается, а тут ещё «гроза заходит», она торопит Варвару домой к образам молиться.
Второе действие, происходящее в доме Кабановых, начинается разговором Феклуши с горничной Глашей. Странница расспрашивает о домашних делах Кабановых и передаёт баснословные рассказы о дальних странах, где люди с пёсьими головами «за неверность» и т. п. Появившиеся Катерина и Варвара, собирающие Тихона в дорогу, продолжают разговор об увлечении Катерины, Варвара называет имя Бориса, передаёт от него поклон и уговаривает Катерину спать с ней в беседке в саду после отъезда Тихона. Выходят Кабаниха и Тихон, мать велит сыну строго наказывать жене, как жить без него, Катерину унижают эти формальные наказы. Но, оставшись наедине с мужем, она умоляет его взять её в поездку, после его отказа пытается дать ему страшные клятвы в верности, но Тихон и слушать их не хочет: «Мало ли что придёт в голову...» Вернувшаяся Кабаниха приказывает Катерине кланяться мужу в ноги. Тихон уезжает. Варвара, уходя гулять, сообщает Катерине, что они будут ночевать в саду, и даёт ей ключ от калитки. Катерина не хочет его брать, потом, поколебавшись, прячет в карман.
Следующее действие происходит на скамейке у ворот кабановского дома. Феклуша и Кабаниха беседуют о «последних временах», Феклуша говорит, что «за грехи наши» «время в умаление приходить стало», рассказывает о железной дороге («змия огненного стали запрягать»), о суете московской жизни как дьявольском наваждении. Обе ждут ещё худших времён. Появляется Дикой с жалобами на свою семью, Кабаниха упрекает его за беспорядочное поведение, он пытается ей грубить, но она это быстро пресекает и уводит его в дом выпить и закусить. Пока Дикой угощается, приходит присланный семьёй Дикого Борис, чтобы узнать, где глава семейства. Выполнив поручение, с тоской восклицает о Катерине: «Хоть бы одним глазком взглянуть на неё!» Вернувшаяся Варвара велит ему ночью приходить к калитке в овраге за кабановским садом.
Вторая сцена представляет ночное гулянье молодёжи, на свидание к Кудряшу выходит Варвара и велит Борису подождать — «дождёшься чего-нибудь». Происходит свидание Катерины и Бориса. После колебаний, мыслей о грехе Катерина не в силах противиться проснувшейся любви. «Что меня жалеть — никто не виноват, — сама на то пошла. Не жалей, губи меня! Пусть все знают, пусть все видят, что я делаю (обнимает Бориса). Коли я для тебя греха не побоялась, побоюсь ли я людского суда?»