很早以前，在中国有一只夜莺，会唱许多动听的歌。凡是到中国去过的人，都会对这只夜莺念念不忘。
有一位日本的作家，他从中国回去后，将自己在中国的所见所闻写成了一本书。书中特别提到了那只会唱歌的夜莺，称它是中国最可爱最美丽的鸟儿。作家把这本书送了一本给中国皇帝。
皇帝对这本书很满意，尤其当他看到有一只会唱歌的夜莺时，心里惊奇不已，自己是土生土长的中国人，怎么就不知道有这么一只鸟呢？而且这只鸟还是在我的花园里。于是，皇帝就叫来侍卫，问他是不是知道这只叫夜莺的鸟儿。侍卫摇了摇头，说自己连这名字都是第一次听到。皇帝叫他一定要想办法去找到那只夜莺。
侍卫找遍了宫里的每一个地方，都没有找到这只叫夜莺的鸟。他非常焦急，如果找不到夜莺，皇帝就会发怒的。侍卫只好发出消息，让全中国的人帮着寻找。
最后，侍卫在一间很破烂的厨房里遇到一位穷苦的小姑娘，这位小姑娘告诉侍卫，她知道这只夜莺在哪里。然后，她把侍卫带到了一个林子里，指着歇在树上的一只小灰鸟说：“那就是夜莺。”
小姑娘告诉夜莺，说皇帝喜欢它，并请它到宫里去唱歌。夜莺知道这是皇帝的旨意后，就跟着去了。
在皇宫大厅皇帝坐的地方，横挂着一根金棍，那是专为夜莺准备的。宫廷里的大臣全都到场，还有那个找到夜莺的小姑娘。人们都站在大厅四周，静静地望着这只灰色的鸟儿。皇帝对夜莺点了一下头，夜莺就开始唱起来。
夜莺美妙动人的歌声深深地感动了皇帝，令他情不自禁地流出眼泪。于是，他要将一只金软鞋挂在夜莺身上，夜莺谢绝了，它说皇帝的眼泪就是对它的最高奖赏。从那以后，夜莺就被留在了宫里，有了自己的笼子，有十二个侍从照顾它，可夜莺觉得这样的日子很不自由。
这天，皇帝又收到一只从日本寄来的用钻石和各种宝石做成的人工夜莺。这只夜莺只要上足了发条就可以不停地唱很多首流行歌曲。人们把这只人工夜莺和真夜莺放在一起比较，觉得都很不错。又让两只夜莺分别唱了歌，只是人工夜莺无法像真夜莺那样可以随便唱。就在人们全都在看那只人工夜莺时，真夜莺趁人们不注意悄悄地飞走了。
皇帝对真夜莺的飞走很生气，又无可奈何，想到反正有了人工夜莺，就把真夜莺逐出了宫殿。
一晃五年过去了，五年中，皇帝几乎天天都要听人工夜莺唱歌。突然有一天，皇帝正在认真地听着时，这只夜莺一下子停住了，原来它的小齿轮早就松了，这回是彻底散架了。皇帝找来医生和钟表修理匠，没有谁能将人工夜莺修好。这下皇帝再也没有了夜莺的歌听了，他渐渐生出病来。眼看皇帝的病情一天一天加重，新的皇帝也已经选好。
皇帝躺在华贵的龙床上，奄奄一息，几乎跟死人一样了，文武大臣们见了都跑到新皇帝那儿去了。其实，这会儿的皇帝没有完全死去，他在一种昏迷中痛苦地回想着往事。他又想起了那只被他逐出宫的夜莺，不知为什么，这会儿皇帝非常想念那只曾让他感动得流泪的鸟儿。
就在这时，皇帝好像听见那只夜莺的声音。他努力地睁开双眼，果然是那只被自己逐走的夜莺。此刻，它正站在窗外的枝头，用那美妙的声音唱着动人的歌。原来它听说皇帝病了，专门飞回来看他。
听着夜莺的歌声，皇帝的病痛也在慢慢减除，他内疚地希望夜莺能原谅自己，并请夜莺回来。夜莺答应了皇帝，同时也让皇帝答应了不再用笼子关住自己。
第二天，侍卫们走来想抬走皇帝，他们以为皇帝早已死去了，没想到皇帝却从床上坐了起来，叫侍卫给他准备早饭。