Acte I
À Paris, au jardin des Tuileries, Dorante, un jeune homme tout juste débarqué de Poitiers, interroge son valet Cliton sur la façon de séduire les dames de la Capitale.
Lors d’une rencontre fortuite avec Clarice et Lucrèce, deux jeunes femmes issues d’un milieu aisé, il se vante d’un glorieux passé militaire en Allemagne, déployant ainsi son premier mensonge.
Mais un quiproquo va complexifier l’intrigue : Dorante inverse l’identité des deux jeunes femmes; il est persuadé que Clarice se nomme Lucrèce.
À Alcippe, l’amant de Clarice qu’il croise par hasard, il livre le récit fantasmé d’une somptueuse fête galante qu’il aurait organisée la veille.
Acte II
Géronte, le père de Dorante, veut marier son fils à Clarice.
Celle-ci veut pouvoir observer le jeune homme avant de s’engager (elle ignore alors qu’il s’agit du garçon rencontré aux Tuileries).
Isabelle, la suivante de Clarice, suggère une ruse : Lucrèce propose un rendez-vous à Dorante, et Clarice prendra sa place.
De son côté, Dorante, qui veut échapper à cette union, invente un histoire rocambolesque dans laquelle il raconte qu’il est déjà marié à Orphise, rencontrée à Poitiers.
Acte III
Lors du rendez-vous arrangé, Clarice découvre que « l’inconnu » croisé au parc n’est autre que Dorante, le fils de Géronte.
Alors qu’elle se fait passer pour Lucrèce, comme l’a suggéré sa suivante, elle démasque le jeune homme et s’indigne de l’entendre clamer que ses mensonges visaient à échapper au mariage avec Clarice.
Acte IV
Dorante démontre sa virtuosité de menteur.
En effet, après avoir fait croire à son valet Cliton qu’il s’est battu en duel avec le prétendant de Clarice, Alcippe, et l’a laissé pour mort, il soutient, lorsque son prétendu adversaire entre sur scène, que ce dernier a bénéficié d’un traitement miraculeux.
Ayant oublié le nom des personnages qu’il a lui-même inventés, il doit ensuite improviser devant Géronte qui veut écrire à Armédon, le père d’Orphise, la soi-disante épouse poitevine.
Enfin, Dorante fait parvenir à Lucrèce, par l’intermédiaire de sa servante Sabine, une lettre d’amour. Clarice met en garde Lucrèce contre Dorante et ses mensonges, mais son amie éprouve des sentiments amoureux.
Acte V
Philiste, un ami de Dorante et Alcippe, révèle à Géronte que le mariage de son fils à Poitiers n’est que fabulation.
Face à la colère paternelle, Dorante justifie son récit imaginaire par sa volonté d’épouser Lucrèce, dont il a eu confirmation par Sabine des sentiments à son égard.
Lorsque le jeune menteur rencontre les deux amies, il déclare sa flamme à Clarice, qu’il prend toujours pour Lucrèce, puis se sort de cette situation en prétendant avoir reconnu Clarice lors du rendez-vous nocturne.
La pièce s’achève ainsi sur l’annonce des mariages d’Alcippe et Clarice d’une part et Dorante et Lucrèce d’autre part.