שנים רבות עברו מאז האירועים המפורסמים שליוו את נישואי טרטוליה לבתו של מלך אנטיפוד נינטה שהגיע כתום. הרבה קרה במהלך השנים במונטרוטונדו. הערמה שנשרפה פעם של סמרלדין ובריגל קם לתחייה מהאפר: הוא היה משורר ודלחן, היא הלבינה בנפש ובגוף. טרופאלדינו נישא לסמרלדין שגנב כל כך הרבה במטבח המלכותי עד שיכול היה לעזוב את השירות ולפתוח חנות נקניקיות.
במשך כמעט תשע עשרה שנה, המלך טרטוליה לא הופיע בבירה, נלחם עם המורדים אי שם בפאתי הממלכה. בהיעדרו, אמו, המלכה הזקנה של טרטליון, שלטה בכל דבר. הזקנה לא אהבה את נינטה, וכשילדה את טרטוליה תאומים מקסימים, ילד ונערה, הורו להרוג אותם, וכתבה למלך כי, לדבריהם, אשתו הביאה זוג גורים. בלב טרטוליה התיר טרטליון, על פי שיקול דעתו, להעניש את אשתו, והמלכה הזקנה קברה בחיים את הדבר המסכן בקריפטה שמתחת לפתח בור הביוב.
למרבה המזל, פנטלון לא מילא אחר הוראות טרטלונה: הוא לא הרג את התינוקות, אך עטוף בבטחה בשמן השמן, השליך אותם לנהר. סמרלדינה שלפה מהנהר התאום. היא נתנה להם את השמות רנזו וברברינה וגידלה אותם כילדיה שלה.
עודפי האכילה בבית שימשו עין לטראפלדינו החמדן והמרוטב, ואז יום בהיר אחד הוא מחליט לגרש את המייסדים.
רנזו וברברינה תופסים את הבשורה כי הם אינם ילדים ילידים וכעת עליהם לחלוף, מכיוון שרוחם מתחזקת על ידי קריאת פילוסופים מודרניים, אהבה, חיבה אנושית ומעשים טובים המסבירים אהבה עצמית נמוכה. חופשיים, כפי שהם מאמינים, מאנוכיות, התאומים הולכים אל השממה, שם אנשים טיפשים ומיוחדים לא ירגיזו אותם.
בחוף שומם מופיע אח ואחות פסל עתיק מדבר. זהו פסלו של המלך קלמון, שהיה בעבר פילוסוף ופנה לאבן ברגע בו סוף סוף הצליח להיפטר מהשרידים האחרונים של אהבה עצמית בנפשו. קלמון מנסה לשכנע את רנזו וברברינה שהאנוכיות אינה בושה בשום פנים ואופן, שבעצמו ובאחרים צריך לאהוב את דמותו החתומה של הבורא.
צעירים אינם שמים לב לדברי פסל חכם. עם זאת, קלמון אומר להם לצאת לעיר ולזרוק אבן על חומות הארמון - זה יעשה אותם מייד. הוא מבטיח שהתאומים יעזרו בעתיד וגם מודיע כי סוד לידתם ייחשף בזכות הציפור הירוקה המאוהבת בברברינה.
ציפור זו טסה לקריפטה של נינטה מזה שמונה עשרה שנה, מאכילה אותה ומשקה אותה. כשהגיעה הפעם היא חוזה את סיומה הקרוב של סבל המלכה, אומרת שילדיה חיים, והציפור עצמה אינה ציפור כלל, אלא נסיך מכושף.
לבסוף, המלך טרטוליה חוזר מהמלחמה. אבל שום דבר לא מתוק מבחינתו בלי נינטה ההרוסה בתמימות. הוא לא יכול לסלוח למותה לא לעצמו ולא לאמו. יש מריבה רועשת בין המלכה הזקנה לטרטוליה.
הטרטליון מקור השראה לא רק מהביטחון שלה בצדקותה וטינה כלפי בנה הכפוי טובה, אלא מהנבואות של בריגלה ונאומיו המחמיאים. בריג'לה משתמשת בכל אירוע לצורך התפכחותם - את עצמו ואת הטרטליונים - לעתיד מזהיר על כס המלכות במונטרו. יחד עם זאת, האיש הערמומי משבח לשמיים את קסמיה הארוכים והקמולים של אישה זקנה, שלכאורה אינה מחזיקה בבירור את לבה של המשוררת המסכנה. הטרטליון מוכנה לכל דבר: לאחד את הגורל עם בריג'לה ולהיפטר מבנה, רק עדות לטובת הצמצם נחשבת כבלתי הולמת, מכיוון שהיא עדיין נאלצת לפרוח ולהאיר עוד שנים רבות.
רנזו וברברינה, על פי עצותיו של קלמון, מגיעים לארמון המלוכה, אך ברגע האחרון הם מוצפים מהספק: האם העושר עשיר לפילוסופים? לאחר הוועידה הם עדיין זורקים אבן, ומולם צומח ארמון מפואר לנגד עיניהם.
רנזו וברברינה חיים עשירים בארמון נפלא, וכעת הם לא עסוקים במחשבות פילוסופיות. ברברינה בטוחה שהיא יפה יותר מכל אחד אחר בעולם, וכדי שיופיה נוצץ אפילו בהיר יותר, היא מוציאה כסף בלי שטר על תלבושות ותכשיטים משובחים. רנזו מאוהב; אבל מאוהב, לא באף אישה, אלא בפסל. פסל זה אינו יציר של פסל, אלא ילדה בשם פומפי, שלפני שנים רבות הפכה לאבן יהירותה הבלתי מוגבלת. לצד עצמו בתשוקה, הוא נשבע לא להצטער על שום דבר, אם רק פומפי היה מתעורר לחיים.
מונע מאהבה לבתו המאומצת, סימלדינה מופיעה בארמון התאומים. ברברינה, שאהבה היא ביטוי ריק, מניע אותה תחילה, אחר כך מנסה להשתלם עם ארנק זהב, אך בסופו של דבר מאפשר לה להישאר משרתת עם האדם שלה. טרופאלדינו רוצה גם לחיות בארמון המייסדים, אבל לאהבה אין שום קשר לזה: הוא רוצה לאכול טעים, לשתות הרבה ולישון ברכות, אבל דברים בחנות הנקניקיות הולכים רע. לא מייד, אבל רנצו מסכים לקחת את האב לשעבר לשירותו.
תושבי ארמון המלוכה מופתעים מהשכונה החדשה. בריג'לה - והוא ככל הנראה אלוהי - רואה ברנזו וברברינה איום על תוכניותיו השאפתניות ולכן מלמד את טרטליון כיצד להרוס את התאומים. המלך, הולך למרפסת ורואה את ברברינה היפה בחלון שממול, מתאהב בה בטירוף. הוא מוכן לשכוח את נינטה האומללה ולהינשא שוב, אך, אבוי, ברברינה לא נוגעת כלל בסימני תשומת הלב הגבוהה ביותר. ואז טרטליון מנצלת את הרגע ומספרת לה שברברינה תהפוך ליפה בעולם רק כשיש לה תפוח מים ומים זהב שנשמעים ורוקדים. כידוע, שני הניסים הללו מאוחסנים בגינת הפיה הנחשנית, שם אנשים אמיצים רבים מניחים את ראשם.
ברברינה, שהתרגלה במהירות לכל רצונותיה להתגשם באופן מיידי, דורשת תחילה, ואז מבקשת בבכי לספק לה את התפוח והמים. רנזו שומע את תחינותיה, ובליווי טרופאלדינו יוצא לדרך.
בגינת סרפנטינה הגיבורים כמעט מתים, אך רנזו זוכר את קלמון בזמן וקורא לעזרתו. קלמון, בתורו, גורם לפסל עם פטמות המפרישות מים, וכמה עשרות פסלים. מפטמותיו השקה הפסל את שומרי החיות זועמים מצמא, והם מאפשרים לרנצו לבחור את התפוח. פסלים כבדי משקל, הנשענים על השער המוביל למקור הסרפנטינה, אינם מאפשרים להם לטרוק; טרופאלדינו הולך ברוגז ומרים שבר של מים נשמעים ורוקדים.
בסיום העבודה, קלמון אומר לרנצו כי סוד החייאת הפסל האהוב שלו, כמו סוד מוצאם של התאומים, נמצא בידי הציפור הירוקה. לבסוף, מלך הפסלים מבקש מרנצו להורות לו לתקן את אפו, שפעם היה מפונק על ידי נערים.
כשחוזרת הביתה, רנזו נודע כי המלך ביקש מברברינה להפוך לאשתו, והיא הסכימה, אולם אז, בהנחיית בריג'לה וטרטלונה, דרשה ציפור ירוקה לנדוניה. רנצו היה רוצה לראות את אחותו כמלכה, ובנוסף, הוא מתגבר על ידי רצון נלהב להחיות את פומפי ולחשוף את סוד מוצאו. לכן הוא לוקח את טרופאלדינו ויוצא למסע חדש ומסוכן עוד יותר - לגבעת אוגרה שמאחורי הציפור הירוקה.
בדרך מטיילים אמיצים מפוצצים בגב על ידי שטן טרופאלדינו המוכר כבר בפרוות, כך שהם מגיעים למקום ממש בקרוב. אבל שם הם מוצאים עצמם במבוכה מסוימת: לא ידוע כיצד להתגבר על קסמי העוגרה, והיחיד שיכול היה לעזור, קלמון, לא יכול להתקשר לרנצו, מכיוון שלא מילא את בקשתו הטריוויאלית של מלך הפסלים: הוא לא תיקן את אפו. לאחר שהחליטו, האדון והמשרת ניגשים לעץ שעליו יושבת הציפור, ואז שניהם מעלימים. בינתיים, ברברינה, שבלבה המוקשה עדיין העיר את החרדה לאחיה, בחברת שמרלדינה נכנסת גם לחזקת האוכתר ומגלה שרנצו וטרופדינו הפכו לפסלים. המראה העצוב הזה גורם לה לחזור בתשובה בדמעות של יהירות מופרזת ופינוק עבדים מרצונותיה שלה. ברגע שנאמרו המלים הנוגעות בתשובה, לפני קלברינה וסמרלדינה מופיעות קלמון. הוא חושף דרך להשתלט על הציפור הירוקה, תוך שהוא מזהיר כי הטעות הקלה ביותר תביא למוות קרב ובא. ברברינה, שהתרגשה מאהבתה לאחיה, מתגברת על הפחד, ואחרי שעשתה הכל כדברי קלמון, לוקחת את הציפור. ואז, לוקח נוצה מזנבה, הוא נוגע בהם אל רנצו וטרופלינו המאובנים, והם מתעוררים לחיים.
טרטוליה נשרף בחוסר סבלנות, ומבקש להתקשר לברברינה לאשתו. שום דבר לא מפריע לזה, נראה. אחרי הכל, רנזו אינו מתערב אפילו בנוצות הציפורים המונפשות פומפיי שבעבר האחרון היה זה פסל. עם זאת, ראשית כל, ברברינה מתעקשת, יש להקשיב למה שיש למים, לתפוח ולציפור הירוקה לומר.
פריטי קסם והציפור מספרים את כל סיפור הזוועות של טרטלונה ושל העוזב שלה בריגלה. המלך, שמצא ילדים ונמלט בנס מנישואין עריות, היה ממש מרוצה. כשנינטה נכנסת לאור האל מהקריפטה העוברית, הוא מאבד את חושיו לחלוטין.
ציפור ירוקה מטילה כישוף, וטרטליון ובריג'לה מול כולם, לשמחתם המשותפת, הופכים ליצורים חסרי מילים: הזקנה לצב, והמטפלת שלה אהובה לחמור. ואז הציפור מפילה נוצות והופכת לבחור צעיר, מלך הטררה-דברה. הוא מכנה את ברברינה אשתו, וקורא לכל הנוכחים על הבמה ובאולם להיות פילוסופים אמיתיים, כלומר הכרה בטעויות שלהם הם הופכים טובים יותר.
