公主出現在陽臺上，人們被公主的美貌驚呆了，紛紛跪下，然后隨處死波斯王子的隊伍下場，臺上只剩下貼木兒、卡拉弗和柳兒三人。卡拉弗被公主的美麗征服，他不聽父親和柳兒的勸阻，即使波斯王子被砍頭了，仍要去敲鑼以猜謎，柳兒于此時唱出凄美的“王子，請聽我說!”充份展露柳兒清純少女對王子的愛慕之情，她表示若王子死了，她一定活不下去。而王子則以“柳兒別哭”來安慰柳兒，若他死了，要照顧他的父親。這時三位大臣平，彭、龐相繼出現，以清朝國歌的旋律，阻止王子的愚蠢行為。以前被處死的王子們的幽靈唱起了大合唱，剛被處死的波斯王子的頭顱被掛了出來，但卡拉弗下定決心毫不動搖，他高呼著圖蘭多的名字，敲響了鑼鼓。他父親帖木爾和柳兒相擁而泣，三位大臣則大叫來不及了，在強大的管弦后奏之下。

　　第二幕

　　第一場  在皇宮閣樓上。

　　平首先由賓唱出“銅鑼被敲響”后，彭、龐二人則唱出猜對謎題則舉行婚禮，若猜錯，則舉辦喪禮，最后成為愉快的三重唱。此時曲風一轉，三人憶起了可愛的家鄉，痛恨目前只不過是監斬官。隨后，舞臺后傳來群眾高喊“磨利斧頭”的曲調，三人則憶起許多王子被砍頭的情形。最后他們期望卡拉弗王子能順利解謎，以便結束可怕的惡夢，

　　第二場 皇宮前的廣場

　　首先是拿著答案的大臣們入場，隨后阿爾頓皇帝登場，他勸卡拉弗王子不要猜謎，但王子執意不肯，一共勸說三次，最后皇帝說看他自己的造化了。滿洲宣旨官再度出場宣布猜謎的規則，之后圖蘭朵公主在兒童的茉莉花歌聲中登場。圖蘭朵公主以傲慢的態度唱出“往昔的故事”，述說自己的先祖樓林公主被韃靼人俘虜，最后，悲慘地死去，她要為先祖報仇，所以才要以猜謎招親的方式，殺盡異域王子。之后公主出了三道謎題，皆以相同的曲調唱出，但一次比一次憤怒，圖蘭朵提出了第一道謎語：“用什么能把黑暗照亮?”卡拉弗答道：“是希望�！惫�主又提出第二道謎語：“什么能像火焰一樣燃燒?” 比夕陽的光輝還紅，當你勇往直前時，它會幫你實現光明理想;當你輸了、敗了之后，它就會變冷，這是何物?”卡拉弗果斷地回答：“是熱血。”兩題謎語猜對，群眾用歡呼聲鼓勵他，圖蘭朵公主叫衛士讓群眾安靜下來，粗暴地走下臺階，抑止了他們的熱情，冷冷地提出了第三道謎題： “什么是從火焰中誕生的?”卡拉弗沉默片刻，回答說：“是圖蘭朵。”卡拉弗猜對了公主的全部謎語，群眾高聲歡呼，圖蘭朵卻反悔了，要求父皇不要把圣潔的她像奴隸般地許配給王子，但皇帝說要她遵守諾言，群眾加以聲援齊呼：“不可食言!”。善良的王子卡拉弗說只希望公主愛他，而不是要強奪公主，因此他給公主一個謎，只要公主能在明天日出之前猜出他的名字，他就愿意欣然受死，否則公主必須做他的妻子。公主則點頭答應。隨后，群眾以華麗的歌聲歌頌阿爾頓皇帝及卡拉弗王子，并送皇帝離場，此時所有的人包括皇帝在內，都希望公主猜不出無名王子的名字，最后在華麗的銅管音響中，幕落。