A peça acontece em Londres. Numa noite de verão, a chuva cai do balde. Os transeuntes correm para o Covent Garden Market e para o pórtico de St. Pavel, onde várias pessoas já se refugiaram, incluindo uma senhora idosa com sua filha, estão em vestidos de noite, esperando que Freddie, o filho da moça, encontre um táxi e os procure. Todos, exceto uma pessoa com um notebook, olham ansiosamente as correntes de chuva. Freddie aparece à distância, sem encontrar um táxi, e corre para o pórtico, mas no caminho ele pousa em uma menina das ruas, correndo para se esconder da chuva e tira uma cesta de violetas de suas mãos. Ela explode em abuso. Um homem com um caderno escreve algo com pressa. A garota lamenta que suas violetas tenham desaparecido e implora ao coronel que está ali mesmo para comprar um buquê. Isso, para se livrar, lhe dá uma ninharia, mas não leva flores. Um dos transeuntes chama a atenção da garota das flores, uma garota desleixada, vestida e suja, que uma pessoa com um caderno está claramente rabiscando para ela. A menina começa a choramingar. Ele, no entanto, garante que não é da polícia e surpreende a todos os presentes, determinando com precisão a origem de cada um deles pela pronúncia.

A mãe de Freddy envia seu filho de volta para procurar um táxi. Logo, porém, a chuva para e ela e a filha vão para o ponto de ônibus. O coronel está interessado nas habilidades de uma pessoa com um notebook. Ele se apresenta como Henry Higgins, criador do alfabeto universal de Higgins. O coronel é o autor do livro "Conversational Sanskrit". Sobrenome é sua escolha. Ele viveu na Índia por um longo tempo e veio a Londres especificamente para conhecer o professor Higgins. O professor também sempre quis conhecer o coronel. Eles estão prestes a jantar com o coronel no hotel quando a menina das flores começa novamente a pedir que ela compre flores. Higgins joga um punhado de moedas em sua cesta e sai com o coronel. A florista vê que agora possui, de acordo com seus padrões, uma quantidade enorme. Quando Freddy chega com um táxi que ele finalmente pegou, ela entra no carro e, fechando a porta com um barulho, sai.

Na manhã seguinte, Higgins mostra ao coronel Pickering seu equipamento fonográfico em casa. De repente, a governanta de Higgins, a sra. Pearce, relata que uma garota muito simples quer falar com o professor. A menina de flor de ontem entra. Ela se apresenta como Eliza Doolittle e relata que quer ter aulas de fonética com a professora, porque com sua pronúncia ela não consegue um emprego. No dia anterior, ela ouviu Higgins dar essas lições. Eliza tem certeza de que ele concordará em trabalhar com o dinheiro que jogou na cesta dela ontem sem olhar. Falar sobre tais quantias, é claro, é ridículo para ele, mas Pickering oferece uma aposta a Higgins. Ele o encoraja a provar que em questão de meses ele pode, como garantiu no dia anterior, transformar uma menina das ruas em duquesa. Higgins acha esta oferta tentadora, especialmente porque Pickering está pronto, se Higgins vencer, para pagar o custo total da mensalidade de Eliza. A sra. Pierce leva Elisa ao banheiro.

Depois de algum tempo, o pai de Eliza vem para Higgins. Ele é um lixeiro, um homem simples, mas impressiona o professor com sua eloquência natural. Higgins pede a Doolittle permissão para manter sua filha em casa e dá a ele cinco libras por isso. Quando Eliza aparece, já lavada com um roupão de banho japonês, o pai nem sequer reconhece a filha. Depois de alguns meses, Higgins leva Eliza à casa de sua mãe, apenas no dia da recepção. Ele quer saber se já é possível introduzir uma garota na sociedade secular. A Sra. Higgins está visitando a Sra. Ainsford Hill com sua filha e filho. Essas são as mesmas pessoas com quem Higgins estava sob o pórtico da catedral no dia em que viu Eliza pela primeira vez. No entanto, eles não reconhecerão a garota. No início, Eliza se comporta e fala como uma dama de nascimento, e depois continua falando sobre sua vida e usa expressões de rua de modo que todos os presentes só se surpreendem. Higgins finge que esse é um novo jargão secular, suavizando a situação. Eliza deixa a multidão, deixando Freddie em deleite completo.

Após essa reunião, ele começa a enviar cartas a Eliza em dez páginas. Depois que os convidados partem, Higgins e Pickering competindo entre si, contam com entusiasmo à sra. Higgins sobre como eles lidam com Eliza, como eles a ensinam, a levam para a ópera, para exposições e se vestem. A sra. Higgins descobre que eles tratam a garota como uma boneca viva. Ela concorda com a sra. Pierce, que acredita que eles "não estão pensando em nada".

Alguns meses depois, os dois experimentadores levaram Eliza para uma grande recepção, onde ela foi um sucesso vertiginoso, todos a levaram para a Duquesa. Higgins vence a aposta.

Chegando em casa, ele gosta do fato de que o experimento, do qual ele já havia conseguido se cansar, finalmente terminou. Ele se comporta e fala da maneira habitual e rude, sem prestar a menor atenção a Eliza. A garota parece muito cansada e triste, mas ao mesmo tempo é deslumbrante. É perceptível que a irritação se acumula nele.

No final, ela encontra Higgins com os sapatos dele. Ela quer morrer. Ela não sabe o que vai acontecer com ela em seguida, como viver. Afinal, ela se tornou uma pessoa completamente diferente. Higgins garante que tudo ficará bem. Ela, no entanto, consegue ofendê-lo, desequilibrar-se e, assim, vingar-se pelo menos um pouco.

À noite, Eliza foge de casa. Na manhã seguinte, Higgins e Pickering perdem a cabeça quando veem que Eliza se foi. Eles até tentam encontrá-la com a ajuda da polícia. Higgins se sente sem Eliza como sem braços. Ele não sabe onde estão seus pertences, nem que coisas lhe são atribuídas no dia. A senhora Higgins chega. Eles relatam a chegada do pai Eliza. Dolittle mudou muito. Agora ele parece um burguês próspero. Indignado, ele ataca Higgins por causa de sua culpa, ele teve que mudar seu estilo de vida e agora se tornou muito menos livre do que era antes. Há alguns meses, Higgins escreveu para a América um milionário, que fundou filiais da Liga das Reformas Morais em todo o mundo, que Doolittle, um simples limpador, é agora o moralista mais original de toda a Inglaterra. Ele morreu e, antes de morrer, deu a Doolittle uma parte de sua confiança por três mil receitas anuais, desde que Doolittle desse até seis palestras por ano em sua Liga das Reformas Morais. Ele lamenta que hoje, por exemplo, ele até precise se casar oficialmente com quem ele viveu sem um relacionamento por vários anos. E tudo isso é porque ele agora é forçado a parecer um burguês respeitável. A Sra. Higgins está muito feliz que o pai possa finalmente cuidar de sua filha mudada, como ela merece. Higgins, no entanto, não quer ouvir falar em "retornar" a Doolittle Eliza.

A senhora Higgins diz que sabe onde Eliza está. A garota concorda em retornar se Higgins pedir perdão. Higgins não concorda em ir em frente. Eliza entra. Ela expressa gratidão a Pickering por seu tratamento com ela como uma dama nobre. Foi ele quem ajudou Eliza a mudar, apesar do fato de ela ter que morar na casa de um Higgins rude, desleixado e mal educado. Higgins está surpreso. Eliza acrescenta que, se ele continuar a “esmagá-la”, ela irá ao professor Nepin, colega de Higgins, e se tornará sua assistente e o informará de todas as descobertas feitas por Higgins. Depois de uma onda de indignação, a professora descobre que agora o comportamento dela é ainda melhor e mais digno do que quando ela observava as coisas dele e lhe trazia chinelos. Agora, ele tem certeza, eles poderão viver juntos não apenas como dois homens e uma garota estúpida, mas como "três velhos solteiros amigáveis".

Eliza vai ao casamento de seu pai. Aparentemente, ela ainda morará na casa de Higgins, porque conseguiu se apegar a ele, como ele fez com ela, e tudo continuará com eles como antes.