A ópera desenrola-se em torno do rei Demofoonte e da obrigação anual de sacrificar uma jovem virgem para salvar o reino. Dircea, filha de Matusio, está prometida a Timante, mas corre perigo de ser oferecida em sacrifício. Timante tenta convencer o pai a perdoar Dircea, mas Demofoonte insiste na tradição.

Enquanto isso, a princesa Creusa é enviada para se casar com Timante, mas este recusa-a por amor a Dircea. Conflitos, mal-entendidos e atos de coragem e generosidade marcam os esforços de Timante, Dircea e seus aliados para escapar ao sacrifício. Dircea, mostrando nobreza e preocupação pelo bem-estar de Timante e do seu filho Olinto, consegue comovê-los e intercede junto de Demofoonte.

O clímax revela segredos familiares: Timante descobre que Dircea é na verdade filha de Demofoonte e que ele próprio não é filho legítimo da rainha, mas de Matusio. Assim, deixa de existir impedimento para o seu casamento com Dircea, e o verdadeiro herdeiro do trono, Cherinto, pode casar-se com Creusa. A ópera termina com reconciliações, perdão e celebração, com o coro a cantar a alegria da resolução dos conflitos.