Dagli inizi del nuovo secolo era cresciuto il conflitto d'interessi fra editori-impresari perciò, quando Puccini e Ricordi decisero di tornare alla Scala per la prima assoluta di Madama Butterfly (17 febbraio 1904), una claque ostile boicottò la recita. L'opera fu ritirata e riabilitata tre mesi dopo a Brescia: Puccini non la rifece, ma nemmeno si può affermare che le modifiche apportate fossero di poco conto, se si eccettua la divisione del secondo atto in due parti, pressoché ininfluente sulla struttura originale - anche se, così facendo, sminuì l'enorme forza della soluzione precedente, dove il pubblico vive insieme a Butterfly la sua interminabile attesa. Tagliò molte scenette di color locale del primo atto, inserì la breve aria di Pinkerton, ritoccò«Tu, tu, piccolo Iddio!» facendo salire la voce sino al La acuto e incrementandone l'impatto emotivo. Ma soprattutto cambiò il tema che accompagna la protagonista al suo ingresso in scena e gli scorci melodici ad esso collegati, anticipando la dissonanza di settima e facendo scendere la melodia: questo prolungamento accresce enormemente la tensione ed è modifica che decide le sorti di un'opera, che tutta poggia su questo tema.Tanta ingegnosità era dovuta a un soggetto di cui Puccini si era innamorato a prima vista, assistendo a una recita della Madame Butterfly di Belasco a Londra nel giugno del 1900: si era imbattuto in un dramma dalla forte carica sentimentale, che gli offriva numerose occasioni di toccare la corda patetica. In questo modo, riallacciandosi al mondo di Bohème, poteva ritardare ancora per qualche anno una piena presa di coscienza del mutato ruolo del compositore novecentesco, che aveva intuitivamente percepito.
Il soggetto giapponese attivò inoltre l'interesse che Puccini provava nei confronti dell'elemento esotico, che agli inizi del Novecento era ingrediente oramai sperimentato della teatralità d'epoca, se non addirittura un'autentica moda che già aveva raggiunto l'operetta. Per caratterizzare l'atmosfera interrogò artisti e personalità della cultura giapponese, annotò melodie su pentagrammi, ascoltate da dischi provenienti da Tokyo, oltre a consultare pubblicazioni che riportavano canti originali. Enorme è il peso dell'esotismo: quasi la metà del solo primo atto è dedicata al colore giapponese, costruito su temi autentici - almeno dieci sono stati identificati - oppure reinventato. Puccini seppe inserire con naturalezza gli spunti orientali e quelli orientaleggianti nell'ambito del suo linguaggio armonico, avvicinandosi in modo sensibile ai francesi, e in particolare a Debussy, e per caratterizzare timbricamente la tragedia rinforzò la batteria, dove compaiono tam-tam e campanelli giapponesi in unione ai campanelli a tastiera e alle campane tubolari.
L'accostamento ad un soggetto che segnava una sorta di ritorno all'antico, e l'argomento stesso, ebbero notevoli ripercussioni sulla drammaturgia musicale di Madama Butterfly. Più che in tutte le altre sue opere Puccini si avvicinò al processo di elaborazione leitmotivica in senso wagneriano. Ciò accadde perché per la prima volta affrontò un dramma eminentemente psicologico, dominato da cima a fondo da un unico personaggio femminile, a far da elemento catalizzatore rispetto al mondo esterno. Cio-Cio-San, fanciulla quindicenne, vede il contratto matrimoniale come un riscatto dall'infamante professione della geisha, ma è puro autoconvincimento, perciò dovrà ristabilire l'ordine sociale, da lei turbato, col proprio sacrificio. È la legge eterna di ogni tragedia, che si regge sul contrasto che diviene sempre più lancinante fra l'ostinata fissità delle convinzioni di Butterfly e il mondo circostante che le è estraneo. Puccini rese percepibile tale meccanismo facendo evolvere la situazione «reale» intorno ad una protagonista che vuole invece viverne, con tutte le sue forze, una virtuale. Per questo i temi musicali si trasformano fino a divenire una realtà che, nel momento stesso in cui sembra rinsaldare la fermezza della protagonista, gradatamente la contraddice.
La macrostruttura si articola in precise simmetrie: un esteso fugato apre il primo atto, simboleggiando l'efficienza statunitense, un altro fugato, assai più breve, si trascina stancamente all'inizio del successivo, a rappresentare i tre anni di solitudine della protagonista. Allo stesso modo un accordo di sesta, su cui si chiude la scena d'ingresso di Butterfly e delle amiche, ricompare più volte, ma in particolare alla fine del primo atto e nella tragica conclusione, intessendo di un fil rouge l'intera partitura. In questo contesto, rigorosamente progettato, si situano i brani più celebri, dal duetto d'amore (retto da una raffinata Bögenform) al grande assolo visionario "Un bel dì vedremo", fino al coro a bocca chiusa.
L'eccessivo successo nuoce a tali brani, troppo spesso estrapolati dal contesto, mentre sono altrettante tappe su cui il dramma si snoda sino al tragico epilogo. Anche su questa parte Puccini intervenne, alla prima francese del 1906, grazie all'idea del regista Albert Carré di mettere scenicamente in evidenza l'isolamento della protagonista. Questi volle tener fuori della stanza Kate, la moglie di Pinkerton, e Puccini lo assecondò, passando la maggior parte delle sue battute al console Sharpless, e realizzò così una prospettiva drammatica molto più coerente. La posizione scenica della moglie americana acquista un ruolo chiave: rimasta fuori della stanza essa diviene un vero fantasma delle ossessioni private dell'inavvicinabile protagonista, cui rimarrà sostanzialmente estranea. Inoltre l'assoluta mancanza d'identità musicale - le toccano pochissime note in un mondo sonoro ove tutto è connotato - rende la figura di Kate del tutto funzionale a un traumatico scioglimento: quando Butterfly se la troverà di fronte intuirà in un solo momento quello che per tutta l'opera si è rifiutata di comprendere.
L'Esodo della tragedia fu così reso definitivo grazie a pochi ritocchi: Butterfly congeda tutti e rimane sola con Suzuki, immersa nell'oscurità, mentre la musica si fa sussurro ansioso intorno a lei e i temi dell'opera riprendono a scorrere intrecciandosi in variazioni febbrili, ricordandole il passato e spingendola alla decisione. Infine giunge la morte, col lacerante accordo di sesta su cui cala il sipario. Quest'ultimo accordo non risolto, nel rinviare al finale del prim'atto, ci rammenta che la bambina quindicenne è divenuta donna diciottenne nell'ultimo giorno di vita, là dove il volo di Butterfly s'è arrestato per sempre. La trasformazione di temi e melodie ha delineato l'evolversi del dramma interiore della protagonista. Ora l'accompagna fino all'ultima tragica presa di coscienza, elevandone la figura al rango di grande eroina d'una tragedia tanto perfetta quanto capace di muovere a pietà e compassione i pubblici del mondo intero.