Erster Akt
Kater Munkustrap, Zweiter in der Katzenhierarchie (nach Old Deuteronomy) und Beschützer der Katzen, übernimmt die Rolle des Erzählers: Eine große Katzenschar kommt jedes Jahr einmal auf einer Londoner Müllkippe zusammen, um den Jellicle Ball zu feiern, an dessen Ende eine Katze erwählt wird, wiedergeboren zu werden und ein neues Katzenleben zu bekommen. Nach der Ouvertüre kommen die Katzen nacheinander auf die Bühne und erzählen, was Jellicle-Katzen sind (Prolog: Jellicle Katzen).
Danach erklären sie, wie schwierig es ist, einen geeigneten Namen für die Katzen zu finden (Die Namen der Katzen). Die junge, einzige rein weiße Katze Victoria eröffnet den Ball mit einem Tanz (Die Einladung zum Jellicle Ball). Der Jellicle-Ball kann beginnen.
Es fängt Jenny Fleckenreich, die alte Gumbie-Katze, an. Sie schläft den ganzen Tag, doch jede Nacht bringt sie den Mäusen und Kakerlaken Manieren bei (Die alte Gumbie Katze). In diese Szene platzt der Rum-Tum-Tugger, der Rock'n'Roll-Kater, den die weiblichen Katzen sehr attraktiv finden (Der Rum-Tum-Tugger).
Da erscheint eine alte Katze: Es ist Grizabella. Einst war sie die berühmte und schöne Glamour-Katze, doch sie verließ den Klan, um die Welt zu entdecken. Nun wollen die Katzen sie nicht mehr annehmen. Einzig die Katzendame Demeter scheint sie zu vermissen. Grizabella zieht wieder von dannen. (Grizabella, der Katzenstar).
Bustopher Jones, der Dandy-Kater, ein fetter Kater, der sich in den Londoner Pubs und Clubs wie zuhause fühlt, kommt vorbei und macht Jenny, der Gumbie-Katze, schöne Augen… (Bustopher Jones).
Plötzlich ertönt ein lauter Knall. Es ist Macavity, der einzige Bösewicht unter den Katzen. Alle Katzen rennen davon. Nun kommen Mungojerrie und Rumpleteazer auf die Bühne. Die beiden Chaoten rauben der Familie, bei der sie wohnen, den letzten Nerv. Sie wohnen in Victoria Grove und klauen und zerstören alles, was ihnen zwischen die Finger kommt (Mungo Jerry und Rumple Teazer).
Die Katzen spüren, dass jetzt das Oberhaupt, Alt-Deuteronimus, kommt. Munkustrap und der Rum-Tum-Tugger erzählen von den vielen Leben und guten Taten des weisen Patriarchen (Alt-Deuteronimus).
Nun erzählt Munkustrap vom Kampf zwischen Pekinesen und den Pollicle-Hunden, zwei rivalisierende Hundestämmen, und von der „Great Rumpus Katz“, die dem Streit ein Ende bereitete (Der Kampf zwischen den Pekinesen und Pollicles). Nachdem die Katzen durch einen zweiten Knall durch den Schurken Macavity aufgescheucht worden sind, beginnt jetzt der große Jellicle Ball (Das Lied der Jellicles/Jellicle Ball).
Nach dem Ball erscheint wieder Grizabella, wird jedoch auch wieder von allen allein gelassen und stimmt ihren Song Erinnerung an (Grizabella (Reprise)/Erinnerung I).
Zweiter Akt
Als Grizabella davongestolpert ist, kommen die Katzen wieder auf die Bühne, und Alt-Deuteronimus erinnert sich daran, was Glück wirklich ist. Dann animiert die jüngste Katze, Jemima, und die anderen Katzen, das Lied Memory anzustimmen (Glück/Erinnerung II).
Ein alter grauer Kater erscheint auf der Bühne. Es ist Gus, der Theater-Kater. Er erklärt mit Jellylorum, was er in der Theaterwelt alles bewirkt hat, und von seinem größten Erfolg: Growltiger. (Gus, der Theater Kater).
Die Szene wechselt blitzartig, und es wird die Geschichte von Growltiger (verkleideter Gus) erzählt, dem gefürchtetsten Piratenkater und seiner Geliebten Griddlebone (verkleidete Jellylorum) und Growltigers größten Feinden, den Siamesen, die die beiden überraschen; Griddlebone kann entkommen, aber Growltiger muss von der Planke springen… (Growltigers letzter Kampf, früher mit der italienischen Liebesarie „In una Teppida Notte“, inzwischen mit der „Ballade von Billy McCaw“).
Gus kommt noch einmal, erkennt schluchzend, dass das Theater „nicht das ist, was es einmal war“, und verlässt die Bühne (Gus (Reprise)).
Eine Katze liegt schlafend in der Ecke. Es ist Skimbleshanks. Er fährt immer mit dem Zug durch England und kümmert sich um die Zugreisenden (Skimble von der Eisenbahn).
Ein letzter Knall ertönt: Nun erscheint der Bösewicht Macavity und entführt Alt-Deuteronimus.
Die Katzendamen Bombalurina und Demeter singen, was sie über Macavity (Macavity) wissen. Er erscheint, jedoch verkleidet als Alt-Deuteronimus. Demeter erkennt ihn, und die Katzen müssen mit ihm kämpfen. Schließlich gibt Macavity auf und verschwindet spurlos (Der Kampf mit Macavity).
Der Rum-Tum-Tugger meint, dass der Zauberkater Mr. Mistoffelees vielleicht helfen könnte. Er tut es; er zaubert Alt-Deuteronimus wieder herbei (Mr. Mistoffelees).
Ruhe kehrt ein. Nun muss Alt-Deuteronimus die Jellicle-Wahl treffen. Dies wird von Jemima und Munkustrap angekündigt (Die Jellicle Wahl).
Doch Grizabella taucht noch einmal auf und singt den letzten Teil ihres Liedes: Erinnerung (Erinnerung).
Grizabella will gehen, doch Victoria berührt sie, nun wird sie wieder angenommen und wird sogar von Alt-Deuteronimus ausgewählt, zum Heaviside-Layer aufzusteigen (Die Reise in den Sphärischen Raum).
Abschließend hält Alt-Deuteronimus noch eine bewegende, abschließende Rede an die menschlichen Zuschauer (Finale: Wie spricht man eine Katze an).