书生窦天章上京赶考，临行时将独生女儿窦娥托付给蔡婆婆，窦娥与蔡公子完婚。窦娥命苦，婚后不久，蔡公子病逝，窦娥与婆婆相依为命。

蔡婆婆靠放些债度日，赛卢医借钱不还，蔡婆婆上门讨债，赛卢医欺她孤儿寡母想要赖账，并欲加害蔡家婆婆，幸被邻居张驴儿相救。张驴儿父子乃市井小人，见到窦娥貌美，便生歹意，欲图谋不轨，张驴儿欲娶窦娥为妻，被窦娥严词拒绝。蔡婆婆一气之下卧床不起。张驴儿逼婚不成，恼羞成怒，与赛卢医合谋，企图毒死蔡婆婆，霸占窦娥。不料，张驴儿之父嘴馋，误食了张驴儿给蔡婆婆做的放了毒药的汤，中毒身亡。

张驴儿恶人先告状，并贿赂贪官，告窦娥害死蔡婆婆。贪官姚杭对窦娥严刑拷打，并以蔡婆婆相逼。窦娥为救婆婆性命，被迫屈招，身陷囹圄。

六月初三，窦娥血撒斩台，临刑前她对天发誓，若窦娥蒙冤，天降三尺瑞雪掩我清白之躯。顿时大雪覆盖了法场。

窦天章京试高中，出任朝廷廉使，得女儿托梦，知窦娥冤死，决心铲除贪官，为女儿昭雪。