Situata in una immaginaria Galizia (suggerita già dalla mazurka della ouverture), la vicenda narra di Swanilda, gelosa del fidanzato Franz che sospetta innamorato di una misteriosa ed impassibile creatura, Coppelia.

Costei legge imperturbabile il suo libro, dietro la finestra dell'officina del fabbricante di giocattoli Coppelius, diabolico stregone considerato con sospetto dalla popolazione del luogo. Per accertarsi sulla sua rivale, Swanilda decide di penetrare nell'arcano atelier con le sue compagne. Dietro la tenda, Coppelia giace, seduta con il suo libro; si tratta in realtà di una bambola meccanica.

Al sopraggiungere di Coppelius, Swanilda si nasconde dietro un tendaggio, ed entra anche Franz, incuriosito dalla misteriosa fanciulla. Lo stregone offre al giovane un filtro che lo addormenta. Coppelius, nella sua delirante follia, vorrebbe rubare l'anima a Franz e trasfonderla nella sua bambola capolavoro che si alza in effetti ed inizia a ballare un valzer, muovendosi con movenze femminili. In realtà la ballerina è Swanilda che ha sostituito il fantoccio meccanico, beffandosi del vecchio stregone.

Al risveglio di Franz i due giovani fuggono, lasciando Coppelius nella più atroce disperazione.

Davanti al castello del paese, si riunisce il villaggio in festa.Il borgomastro inaugura la nuova campana ed unisce in matrimonio Swanilda e Franz.

Nel 1870 l'Opéra, dopo diciotto rappresentazioni, dovette sospendere i balletti a causa della guerra franco-prussiana che premeva alle porte di Parigi. Nello stesso anno morivano i due protagonisti di Coppelia, la prima ballerina Giuseppina Bozzacchi colpita da vaiolo ed il coreografo Arthur Saint-Léon per un attacco di cuore dopo l'ultima rappresentazione del balletto il 2 settembre 1870. Nel 1871 il coreografo belga Joseph Hansen presentò al Théâtre Royal de la Monnaie di Bruxelles la prima versione di Coppelia dopo Parigi (la stessa versione fu data al Bolshoi nel 1882)

A New.York la prima rappresentazione del balletto si ebbe l'11 maggio 1887, mentre a Londra gli inglesi la videro solo il 14 maggio 1906 all'Empire Theatre. Alla Scala il balletto fu rappresentato la prima volta il 26 gennaio 1896, scenografia di Giorgio Saracco, con la celebre Carlotta Brianza. Nella stagione estiva scaligera al Palazzo dello Sport il14 agosto 1946 andò in scena l'indimenticata versione di Aurelio Milloss; ne furono interpreti Milly Clerici, Elide Bonagiunta, Olga Amati, Ugo dell'Ara e lo stesso Milloss.

Dopo svariate rappresentazione in tutto il mondo, il 21 febbraio 1961 Coppelia tornò alla Scala nella realizzazione di Alexandra Danilova, e Frederick Franklin con Carla Fracci (Swanilda), John Gilpin(Franz), Anton Dolin (Coppelius).

Da rilevare anche come la musica di Delibes si distacchi da quella dei suoi contemporanei (Minkus, Drigo e altri) che si limitavano a comporre arie orecchiabili. Nella varietà ritmica e nella ricchezza timbrica compie un passo in avanti rispetto al suo collega Adam. Per questo si può dire che Léo Delibes inserendo le mazurke e la czardas, ma non solo, crea una musica incline all'azione coreografica, che prelude al grande evento chaicovskiano; infatti il mondo degli automi avrà seguito nel balletto del Novecento (dallo Schiaccianoci a Petruchka e a La bottega fantastica e ancora a La fata delle bambole). Furono Delibes e Saint -Léon a scoprire un mondo congeniale al balletto a alle possibilità dei movimenti marionettistici (si veda la danza degli automi e il valzer della bambola). Da questo balletto inizia la lunga storia degli automi umanizzati fino alle allucinazioni petruchkiane.

Da ricordare tra le ultime versioni quella di Roland Petit del 1975, con i Balletti di Marsiglia, replicata anche in Italia a Bari, Napoli, Torino, Trieste.