Кабачок у заставы на Орлеанской дороге. Вместо вывески — картина Марселя. Художники и сейчас работает здесь. В окно видно, что в кабачке светло и шумно, а на улице снег, февральская стужа. В поисках Марселя сюда приходит Мими. Она жалуется ему на Рудольфа: юный поэт теперь постоянно мрачен, чем-то расстроен, таится от нее. Марсель вызывает Рудольфа на улицу, а Мими прячется и из разговора двух друзей узнает причину дурного настроения любимого: у него нет средств, чтобы дать Мими то, в чем она нуждается. В их комнате сыро и холодно, часто нечего есть, а она серьезно больна и может умереть. Мими не в силах сдержать рыданий. После трогательного объяснения влюбленные решают расстаться до весны. А в это время в кабачке между Марселем и Мюзеттой вспыхивает ссора.
Марсель и Рудольф снова в своей старой мансарде. Приходят Шонар с хлебом и Коллен с селедкой. Это все, что удалось раздобыть на ужин. Расправившись со скудной едой, друзья танцуют, причем Марсель изображает даму. Шонар и Коллен разыгрывают шуточную дуэль. Их веселье прерывает Мюзетта. Здесь, внизу, Мими. Она так слаба, что не может подняться по крутой лестнице. Рудольф и Марсель бросаются за ней, приводят, бережно поддерживая, и укладывают в постель. Мими никак не может согреться, ее руки холодны как лед. Мюзетта вынимает из ушей серьги и отдает их Марселю — это на доктора и лекарство для Мими. Больная остается наедине с Рудольфом. Они вспоминают первую встречу, погасшую свечу. Вновь звучат слова любви. Возвращаются Мюзетта и Марсель, он принес лекарства, она — муфту, о которой мечтала Мими. С детской радостью берет она муфту и, опустив на нее голову, засыпает. Мюзетта, приготовляя лекарство, тихо молится. Рудольф просит друзей не шуметь, чтобы не разбудить больную. Вот и лекарство готово. Но оно опоздало. Мими умерла.
«Богему» отличает органичное слияние музыки и драмы, гармоничное сочетание всех элементов спектакля, тонкое ощущение французского, парижского колорита, поэтическая одухотворенность и романтическая возвышенность. Опере свойственны сквозное симфоническое развитие, пластичность мелодики, изысканная оркестровая звукопись. Лирические сцены чередуются с бытовыми зарисовками, картинами праздничного веселья, которые играют роль красочных бликов, расцвечивающих общий зыбкий, туманный и холодный фон, постоянно ощущаемый за стенами мансарды или на улицах.
I акт начинается без увертюры, с краткой активной, жизнерадостной темы богемы. Непринужденно разворачивается диалог Марселя и Рудольфа, в котором впервые появляется лирическая мелодия, являющаяся лейтмотивом поэта («Видом любуюсь»). Большую жанровую сцену, разнообразную по настроениям, сменяет лирический диалог Рудольфа и Мими. В него включены два сольных эпизода. Первый известная ария Рудольфа «Холодная ручонка», рисующая облик мечтательного и восторженного юноши. Второй — «Зовут меня Мими» — спокоен и нежен.
II акт открывается яркой массовой сценой. В ней звучат два хора, фанфары, отдельные оживленные реплики солистов, детский хор. Музыкальная вершина акта — вальс Мюзетты «Я хороша» — виртуозный, с прихотливой изменчивой мелодией и капризным ритмом, который подхватывают ансамбль солистов и хор. Завершением акта служит комически-воинственный марш «Как хороши саперы и стрелки», к нему присоединяются четверо друзей.
Начало III акта — импрессионистская звукопись раннего зимнего утра. За сценой возникает тема вальса Мюзетты. Раздаются короткие тихие реплики отдельных групп хора. Это звуки пробуждающегося города — выкрики уличных торговцев, извозчиков. Слышатся звон бубенцов, утренние колокола. Основное место в этом акте занимает характеристика Мути. Ее сцена с Марселем «Мне помощь окажите» основана на взволнованных речитативах. Дуэт Марселя и Рудольфа нагнетает напряжение, которое доходит до кульминации в терцете. Ариозо Мими «Я с любовью в душе» проникновенно и трогательно. Заключительный квартет — один из самых ярких оперных ансамблей — строится на противопоставлении мягкого, нежного, исполненного грусти прощания влюбленных и доносящейся из кабачка перебранки Марселя и Мюзетты.