В конце венской карнавальной недели супруги Альбертина и Фридолин решают посетить бал-маскарад. На следующий день они делятся друг с другом впечатлениями о бале, и их разговор переходит на, казалось бы, совершенно постороннюю тему. Верная, по убеждению Фридолина, супруга начинает рассказывать, как во время их совместного отдыха на датском побережье она была увлечена офицером флота, с которым даже не успела поговорить, но один взгляд которого пробудил в Альбертине низменные желания: «Тогда мне казалось, что стоило ему лишь поманить меня, и я в ту же минуту пожертвую всем: тобой, ребёнком, своим будущим».
Фридолин рассказывает жене о том, как однажды утром он встретил недалеко от купален этого же курорта совсем молоденькую девушку, которая очаровала его своей почти неземной красотой. Они лишь обменялись взглядами, как и его жена с офицером. Эти признания вызывают ревность у обоих супругов. Их разговор прерывается, так как Фридолин, врач по профессии, вынужден срочно выехать к надворному советнику с Шрейфогельгасе, у которого случился сердечный приступ.
К тому времени, когда Фридолин приходит к советнику, тот уже мёртв, а доктора встречает его дочь Марианна. С этого момента начинается череда приключений, заполнивших собою почти всю ночь, которую главный герой переживает словно сон. После объятий Марианны, прибытия её жениха Родигера, а затем и близких родственником, Фридолин спешит удалиться.
На улице он сталкивается с группой студентов, один из которых толкает его, не уступив дороги (это неуважение со стороны молодых людей вызвано еврейским происхождением Фридолина). Он вспоминает о своих студенческих годах и о любовных интрижках пятнадцатилетней давности. Чуть позже он встречает проститутку Мицци, которая предлагает ему развлечься в её квартире, находящейся неподалеку. Фридолин принимает её предложение, но так и не решается изменить жене.
Он снова оказывается на улице и заходит в уютное кафе, листает журнал, в котором его внимание привлекает статья о девушке, отравившейся сублиматом. В этом кафе врач встречает друга юности Нахтигаля (еврея польского происхождения), с которым они вместе учились на медицинском факультете. Теперь Нахтигаль полностью посвятил себя музыке и зарабатывает деньги игрой на рояле.
Нахтигаль рассказывает приятелю о двух таинственных ночах, когда он с завязанными глазами играл на балу. Этот рассказ интригует Фридолина, и тот уговаривает пианиста взять его с собой на бал, который состоится этой ночью. Помимо монашеской рясы и маски, составляющих костюм всех гостей бала, Нахтигаль сообщает Фридолину о пароле, который нужен при входе в особняк: это слово «Дания». Фридолин посещает ателье по аренде костюмов, где знакомится с хозяином, господином Гибизером, и его дочкой, облачённой в костюм Пьеро.
В шикарной загородной вилле на холме Галлицинберг, где проходит таинственный бал, его инкогнито быстро раскрывается, а от расправы спасает вмешательство неизвестной дамы, которая расплачивается за это жизнью. Это становится известно Фридолину, когда он посещает морг и пытается в обездвиженном теле девушки узнать привлекательную особу, так заворожившую его на балу. Домой Фридолин возвращается за полночь после странствий по ночной Вене.
Альбертина, проснувшись, рассказывает ему странный сон, который является будто отражением произошедших с Фридолином событий. Она переживает свой сон, словно явь. Нельзя провести чёткую границу между зыбкой, сновидческой реальностью и красочным сном молодой женщины, в котором, помимо аллюзий на Страсти Христовы и присутствия типичных мотивов сказки, представлены реальные персонажи и названия мест.
Действие новеллы заканчивается через два дня после того, как супруги посетили бал-маскарад, который явился одной из причин, пробудивших в главных героях желание признаться в своих любовных фантазиях. На рассвете, когда Фридолин возвращается домой после поисков ответа на вопросы, вызванные таинственным балом, внезапным отъездом Нахтигаля и исчезновением его спасительницы, он решает всё рассказать своей жене, но так, будто пережитое им было лишь сном.
С изумлением он находит на постели рядом со спящей женой маску, которая была на нём прошлой ночью. Он вспоминает, что забыл положить её в пакет перед тем, как вернуть костюм в ателье, и маску нашла горничная. Положив эту маску рядом с собой, Альбертина хотела дать понять мужу, что готова выслушать и простить его, о каких бы приключениях он ни рассказал.
Плача, уткнувшись лицом в подушку, Фридолин обещает всё рассказать проснувшейся жене. «Теперь мы пробудились», — сказала его супруга, когда они оба лежали в кровати, пока «не раздался стук в дверь, и с привычными уличными звуками, с победоносным лучом света, пробивающимся сквозь занавеси, и со звонким детским смехом не начался новый день».