幕启“天鹅姑娘”们聚拢在湖边空地，焦急的等待奥杰塔归来。奥杰塔回来后凄惨的告诉大家王子变心并背弃誓言的经过，大家陷入悲痛中。
王子焦虑的跑上来，他依旧爱着奥杰塔。舞会上他在奥吉莉雅形象中看到的是奥杰塔，誓言也是对公主而发的。王子在天鹅群中寻找心上人，想乞求原谅。
恶魔突然出现，提醒王子不要忘记自己在舞会上的誓言，强令王子快和奥吉莉雅结婚。王子拒绝了恶魔的挑衅，奔到奥杰塔的身旁。公主虽已理解王子，但夜色将尽，她与王子难团圆。王子决心以死表示忠诚。刹那间，恶魔露出了猫头鹰的原型，他要施展妖术，把姑娘们变成永远漂浮在湖面上的天鹅。公主悲痛地挣脱王子的拥抱，跳入湖中，王子也悲愤交加地跟着投身湖中。忠贞的爱情战胜了邪恶，恶魔失去了魔力，倒地毙命，城堡废墟坍塌。
尾声
曙光升起，天鹅湖上一艘金色帆船驶过，船边一群洁白的天鹅在悠游。船上的齐格弗里德和奥杰塔沐浴着光芒，乘船驶向幸福的彼岸。
