Mientras el Mandarín lee el decreto imperial —cualquier príncipe puede pretender a Turandot respondiendo tres enigmas o ser decapitado al salir la luna—, el príncipe fugitivo Calaf se reencuentra entre la multitud con su padre ciego Timur y la fiel esclava Liù. Cuando el joven Príncipe de Persia es llevado al cadalso y Turandot aparece en el balcón ordenando su ejecución, Calaf queda hechizado por su belleza y corre hacia el gong. Liù cae de rodillas suplicándole que no arriesgue su vida («Signore, ascolta!»); Calaf la consuela con ternura («Non piangere, Liù») antes de golpear el gong tres veces. Ante los mandarines, los sabios y el emperador Altoum, la princesa Turandot explica por qué ejecuta a sus pretendientes («In questa reggia»): hace miles de años, su antepasada la princesa Lou-Ling fue arrastrada de ese mismo palacio y asesinada por un conquistador extranjero, ¡y Turandot ha jurado que ningún hombre la poseerá jamás! Propone tres enigmas a Calaf: 1) El fantasma que renace cada noche y muere al alba (**La Esperanza / La Speranza**); 2) El licor que arde como llama cuando sueñas con la conquista (**La Sangre / Il Sangue**); 3) El hielo que te da fuego (**¡Turandot!**). Cuando Calaf resuelve los tres, le ofrece un trato caballeroso: si ella descubre su nombre antes del alba, él morirá al amanecer. Bajo pena de muerte para toda la ciudad, Turandot ha decretado que nadie en Pekín duerma hasta descubrir el nombre del Príncipe Desconocido. Solo en el jardín, Calaf escucha el pregón («Nessun dorma!») y canta su certeza de que al alba su beso fundirá el corazón de hielo de Turandot («All'alba vincerò!»). De pronto, los guardias arrastran al anciano Timur y a Liù, a quienes vieron hablar con Calaf. Cuando Turandot pregunta qué da a Liù tanta fuerza bajo la tortura, ella responde «¡El amor!» y canta su desgarradora despedida («Tu che di gel sei cinta»), prediciendo que Turandot también amará a Calaf antes de arrebatar una daga a un soldado y clavársela en el pecho: el punto exacto donde terminó el manuscrito de Puccini.