Tras derrotar a Faetón, quien incendió el mundo con el carro del Sol, Júpiter desciende a la Tierra con Mercurio para devolver la vida a la naturaleza. Allí se encuentran con Calisto, una ninfa devota de Diana, de quien Júpiter se enamora perdidamente. Calisto rechaza sus halagos, pues su devoción a Diana le exige castidad. Cuando la ninfa se marcha, Mercurio sugiere que Júpiter se haga pasar por Diana para acercarse a ella. El engaño funciona: Júpiter, disfrazado de diosa, se gana la confianza de Calisto, quien cede, creyendo que Diana la ama. Mientras tanto, la verdadera Diana se dedica a repoblar los bosques tras el gran incendio, acompañada por su fiel sirvienta Linfea y seguida de cerca por el pastor Endimión, enamorado de ella. Diana corresponde a sus sentimientos, pero su castidad la obliga a resistirse. Tras ahuyentar a Endimión, Diana y Linfea se encuentran con Calisto, quien, aún engañada, acude a la diosa, recordándole su reciente amor. Indignada, Diana ahuyenta a la ninfa, dejándola sola y desesperada. Pan también está enamorado de Diana: atormentado por su rechazo y temiendo a un rival, ordena a sus sátiros que patrullen el bosque para descubrir la verdad.
En el monte Liceo, Diana encuentra a Endimión durmiendo y, al despertar, le confiesa su amor. Sin embargo, un sátiro de Pan los espía y corre a informar a su amo. Mientras tanto, Juno, esposa de Júpiter, desciende a la Tierra, sospechando una nueva infidelidad. Se encuentra con Calisto, aún desesperada, y, al escuchar su historia, comprende el engaño de Júpiter, quien se ha disfrazado de Diana para seducirla. La llegada de Júpiter y Mercurio, con el dios todavía disfrazado, confirma las sospechas de Juno. Calisto, dividida pero enamorada, cede de nuevo. Júpiter queda con ella en las fuentes del Ladón, y la ninfa acude allí. Juno se revela y se enfrenta a Júpiter y Mercurio; el intento de Júpiter de mantener el engaño incluso delante de su esposa aumenta la ira de la diosa, quien se marcha furiosa. La situación se complica con la llegada de Endimión, quien se dirige a la falsa Diana, e inmediatamente después con la de Pan y sus sátiros: el dios del bosque captura al pastor y amenaza con vengarse. Júpiter y Mercurio huyen, abandonando a Endimión a su suerte.
Calisto llega a las fuentes del Ladón para esperar a su amado, pero en lugar de Diana, llega Juno, acompañada por las Furias, quienes la transforman en osa. Antes de partir, Juno ordena a las Furias que la protejan, pero la llegada de Júpiter y Mercurio ahuyenta a los dioses infernales. Conmovido por la compasión, Júpiter le promete a Calisto que, tras su muerte, será recibida entre las estrellas, a pesar de la ira de Juno. Mientras tanto, Diana libera a Endimión de las garras de Pan y ahuyenta al dios del bosque y a su séquito. Humillado, Pan decide vengarse revelando públicamente la pasión secreta de Diana. En el cielo , Calisto se transforma en la constelación de la Osa Mayor.
