El drama trata sobre la vida de casada de Yerma con Juan. En el Primer Cuadro, Yerma se muestra afligida porque después de dos años de matrimonio, no ha quedado embarazada. Su marido, en cambio, cree que tener hijos es una preocupación, y le pide a Yerma que se quede en la casa, porque no le gusta que salga.
Cuando llega María, su amiga, y le cuenta a Yerma que está embarazada, a tan solo cinco meses de haberse casado, Yerma muestra consternación. Lo que más anhela en el mundo es tener un hijo, y si bien todavía tiene esperanzas, teme que la espera para ella sea demasiado larga.
Yerma se pone a coser una ropa para el hijo de María. Llega Víctor y la felicita, creyendo que es Yerma la que espera un bebé. Luego de aclarar la confusión, Víctor la insta a seguir el ejemplo de María y a decirle a Juan que piense menos en el trabajo. El Cuadro termina con Yerma sola, cantando una nana para un niño, mientras cose con la mirada fija en un punto.
En el Segundo Cuadro del Primer Acto, Yerma está en el campo, de regreso de llevarle comida a Juan, que trabaja en los olivos. Ha pasado un año desde la última escena. Yerma se cruza con una Vieja, a quien le pregunta por qué le cuesta tanto tener hijos. La Vieja, que ha tenido catorce hijos, le pregunta a Yerma si ella ha sentido un temblor mientras está con su marido. Yerma dice que solo ha sentido eso alguna vez con Víctor. La Vieja sugiere que tal vez por eso no pudo concebir con Juan. Pero luego le dice que es joven y que tenga paciencia.
Aparecen dos muchachas en escena. La Muchacha 1ª le cuenta a Yerma que ha dejado solo a su hijo en la casa, y Yerma le advierte del peligro de dejar a un niño sin cuidado, entonces la muchacha se apresura a volver a su hogar. La Muchacha 2ª le dice a Yerma que ella prefiere no tener hijos y que no le gustan los deberes que le corresponden como esposa. Luego también se marcha.
Yerma oye una voz cantando. Aparece Víctor, quien se revela como el cantor. Yerma adula la voz de Víctor y se acerca a él. Se produce un silencio incómodo. Yerma oye un niño llorar, pero Víctor no oye nada. En eso llega Juan y Víctor se va. Juan le recrimina a Yerma que no haya vuelto a la casa en seguida, y la manda a dormir. Él se quedará afuera cuidando su campo.
En el Cuadro Primero del Segundo Acto aparecen unas lavanderas que charlan mientras limpian la ropa. Hablan de Yerma y de que las gentes dicen que engaña a su marido, aunque lo único que saben es que se la vio hablar con otro hombre. También cuentan que Juan ha traído a sus hermanas a su casa para que vigilen a Yerma. Dichas cuñadas llegan a la fuente para lavar, sin decir una palabra. Luego pasan los pastores con sus rebaños, y las lavanderas notan que falta el rebaño de Víctor.
En el cuadro siguiente, Juan llega a su casa y le pregunta a sus hermanas por Yerma, que a pesar de sus pedidos, ha salido sin supervisión. Yerma regresa con agua de la fuente y la pareja discute. Juan le dice a Yerma que ya han pasado cinco años desde que se casaron y que debería resignarse. Él cree que su mujer debería contentaste con todo lo que él le da y que no debería descuidar la honra de la familia saliendo tanto. Yerma le pide a Juan que haga silencio; él no comprende que, mientras los hombres tienen la vida del campo, a las mujeres solo les queda la vida de tener y cuidar a los hijos.
Llega María con su hijo en brazos. Yerma le dice que está harta y ofendida, porque todo en el campo tiene cría y frutos menos ella. Su amiga trata de consolarla, pero no lo consigue. María se retira y entra en escena la Muchacha 2ª, que le dice a Yerma que su madre la está esperando. Yerma le dice que pronto irá a su encuentro. La Muchacha 2ª sale y entra Víctor. Ha venido a despedirse porque se va a otro campo. Juan, que ha comprado el rebaño de Víctor, decide acompañarlo hasta el arroyo. Ambos salen. Vuelve la Muchacha 2ª para buscar a Yerma, y las dos se van sigilosamente. Las cuñadas empiezan a buscar a Yerma, gritando su nombre.
En el Cuadro Primero del Tercer Acto vemos a Yerma en la casa de Dolores, la conjuradora. Vienen de realizar un conjuro en el cementerio para que Yerma quede embarazada. Una vieja que las acompaña en las oraciones le dice a Yerma que mientras espera debe ampararse en el amor de su marido. Pero Yerma les dice que Juan se muestra frío cuando llega la noche. También se lamenta pensando que su marido es su única oportunidad de tener hijos, porque no es una opción para ella manchar la honra de su casta.
Dolores y la vieja le advierten a Yerma que debe irse antes de que amanezca. Pero antes de partir llegan a la casa de la conjuradora Juan y las cuñadas. Juan acusa a Yerma de haber estado con otro hombre, pero Yerma se defiende, diciendo que está libre de culpas. Juan le recrimina a Yerma que con su conducta hace hablar a las gentes. Yerma dice que sale a buscarlo a él, pero que ahora no le queda otra que maldecir en silencio.
El último cuadro transcurre en los alrededores de una ermita, durante un ritual de romería. Nos enteramos por la conversación entre María y la Muchacha 1ª que a aquel lugar van las mujeres casadas que no pueden tener hijos para acostarse con un hombre y quedar embarazadas. Comienza un ritual en el que dos personas con máscaras de Macho y de Hembra invocan con sus cantos a la “casada seca” para que aquella consiga que su vientre “se abra”.
Yerma se encuentra allí, en la romería, un poco desorientada. La Vieja del Primer Acto aparece y le hace a Yerma una propuesta: la insta a escaparse con su hijo, con quien podrá concebir. Pero Yerma no puede serle infiel a su marido, porque debe preservar su honra. La Vieja se marcha, ofendida, no sin antes decirle a Yerma que por no aceptar su propuesta seguirá estando “marchita”.
Juan entra en escena y le cuenta a Yerma que ha escuchado su conversación con la Vieja. Le dice a Yerma que para él la vida sin hijos es mejor, y le confiesa que nunca querrá tenerlos. Yerma le pregunta qué busca de ella, y Juan le responde que la busca a ella misma. Juan la abraza e intenta besarla, pero Yerma da un grito y lo estrangula. Juan muere y Yerma exclama que ha matado a su propio hijo.
