Operaen foregår i Spanien og handler om en ung novice, Angèle de Olivarès. Før hun skal aflægge sit endelige nonneløfte nyder hun sin sidste aften i frihed. Hun smutter ud af klostret sammen med veninden Brigitte for at deltage i et bal i anledning af den spanske dronnings fødselsdag. For at skjule sin identitet bærer hun en sort halvmaske (titlens "domino" ). Ved det tilsvarende bal året før mødte Angèle en ung mand, Horace de Masserena. Horace blev forelsket i hende og i håb om at se hende igen er også han mødt op til dette års bal. I stedet for Angèle møder han en ukendt kvinde med sort maske og danser med hende. For at hjælpe Horace sætter hans ven, grev Juliano, urene en time tilbage. På grund af dette når Angèle ikke at forlade ballet til midnat, hvilket var nødvendigt for at nå tilbage til klostret før porten låses. Angèle flygter og forsøger at finde ly for natten i et hus, hun passerer på vejen hjem. Uheldigvis viser det sig at tilhøre grev Juliano, der holder nattefest for sine venner. Angèle overtaler husholdersken til at forklæde Angèle som sin niece fra landet. Det lykkes hende at narre alle – undtagen selvfølgelig Horace, der genkender hende fra ballet forrige år. Han røber det ikke til nogen, men låser Angèle inde på et værelse, hvor han håber at holde hende, indtil hun har givet ham en forklaring. Men Angèle bliver uforvarende befriet af husholderskens elsker, den fulde Gil Perez, der åbner døren og flygter, da han i hende tror at se en dæmon i maske og frakke. Det lykkes Angèle at nå frem til klostret og slippe uset ind. Imidlertid er der den selvsamme morgen indsat en ny abbedisse, Ursule. Ursule er jaloux på Angèle og beordrer hende til at forlade klostret og finde en ægtemand. Ved et tilfælde dukker Horace op i klostret og benytter lykkeligt lejligheden til at fri til Angèle. Brigitte gifter sig med grev Juliano.