Como ya dijimos, esta historia de Cio-Cio San (nuestra Madama Butterfly) y su romance con el oficial norteamericano Pinkerton está basada en la novela de Luther Long, aunque el mismo Giacomo Puccini realizó una serie de investigaciones que lo llevaron a entrevistar a la actriz japonesa Saga Yako y a la esposa del embajador de Japón en Italia.
El fruto de esta relación fue adoptado por el norteamericano Thomas Blake Glover ya que su madre, tal como acontece en la ópera, opta por suicidarse.
Madama Butterfly fue la tercera opera de Puccini, estrenada el 17 de febrero de 1904 en La Scala de Milán. La versión original de dos actos fue mal recibida por el público dada la poca preparación del elenco.
La versión revisada fue estrenada en Brescia ese mismo año, mientras el autor se recuperaba de una herida de un accidente automovilístico. Dos años más tarde fue llevada a Estados Unidos y estrenada primero Washington y un mes después en Nueva York.
En 1906, Puccini escribió una tercera versión que se estrenó poco más tarde con la actuación estelar de Enrico Caruso.
Existe una cuarta versión que es la más conocida y la que actualmente se ejecuta .
La permanencia de Puccini en Estados Unidos lo inspiró para escribir su siguiente ópera La fanciulla del West cuando aún no se utilizaba este término para denominar lo que transcurría en el salvaje oeste. Esta obra, al igual que Madama Butterfly, fue escrita en colaboración con David Belasco.
Entre 1915 y 1920 el papel Cio-Cio San fue ejecutado por Tamaki Miura, la primera soprano japonesa de fama mundial gracias a esta ópera. En Glover Garden existe una estatua en honor a esta interprete, muy cerca del lugar donde tuvo lugar esta trágica historia.