Plaats: Prusa

Tijd: 1402

Akte 1

De verslagen Ottomaanse keizer Bajazet wordt in ketenen naar het hof van Tamerlano gebracht. Tamerlano heeft Andronico gevraagd om hem van de ketenen te ontdoen, maar Bajazet is wantrouwend: de enige reden waarom hij geen zelfmoord pleegt, is zijn liefde voor zijn dochter Asteria (Aria: "Forte e lieto a morte andrei"). Tamerlano arriveert en beveelt Andronico om te proberen Bajazets en Asteria’s toestemming te krijgen voor een huwelijk tussen Tamerlano en Asteria, met als beloning voor Andronico de Griekse troon, een huwelijk met Irene en vrijheid voor Bajazet. Andronico is verontrust, omdat hij zijn geliefde Asteria naar het hof heeft gebracht om Tamerlano gunstig te stemmen en niet om hem verliefd op haar te laten worden. (Aria: "Bella Asteria"). Tamerlano vertelt Asteria over zijn bedoelingen en het aanbod aan Andronico, waardoor ze boos wordt om het schijnbare verraad van Andronico.

Bajazet verwerpt het aanbod van Tamerlano en is bovendien boos op de schijnbare zachtmoedigheid van zijn dochter jegens de eisen van Tamerlano. (Aria: "Ciel e terra armi di sdegno"). Asteria zegt echter dat haar gevoelens voor Andronico niet zijn veranderd, ondanks zijn verraad. (Aria: "Deh, lasciatemi.") Irene arriveert en komt erachter dat ze niet langer met Tamerlano zal trouwen, maar in plaats daarvan met Andronico. Andronico vertelt Irene dat ze de uitkomst nog kan veranderen als ze zich voordoet als haar eigen boodschapper en het niet eens is met Tamerlano. Ze stemt in met dit plan, terwijl hij klaagt over zijn huidige situatie.

Akte 2

Tamerlano vertelt Andronico over de acceptatie van zijn huwelijksaanzoek door Asteria en dat de twee geplande bruiloften, van Tamerlano met Asteria en van Andronico met Irene, snel zullen plaatsvinden. Tamerlano en Asteria zingen contrasterende aria's over de situatie. Asteria beweert tegenover Andronico dat ze op het punt staat met Tamerlano te trouwen en door dit misverstand blijft Andronico teneergeslagen. Ondertussen brengt Leone de vermomde Irene naar Tamerlano, waar ze pleit voor Irene's zaak (Aria: "Par che mi nasca.") Tamerlano hoort haar kalm aan. Als Irene en Asteria alleen zijn, toont Asteria sympathie voor Irene en spreekt ze over haar eigen gevoelens. Irene vindt hoop in deze openbaring, terwijl Leone 'alleen commentaar geeft op de onweerstaanbare kracht van liefde voor goed of kwaad.'

Bajazet is woedend over het aanstaande huwelijk van zijn dochter met Tamerlano en zweert dit te zullen dwarsbomen, terwijl Andronico woedend is en besluit zijn wraak te nemen op Tamerlano en dan zelfmoord te plegen. Asteria bereidt zich in de tussentijd in het geheim voor om Tamerlano te doden. Bajazet slaagt er echter in de bruiloft te stoppen. Asteria trekt dan een dolk tevoorschijn en zegt dat ze Tamerlano in het huwelijksbed had willen doden. Na een trio tussen Tamerlano, Bajazet en Asteria, beveelt Tamerlano dat Bajazet en Asteria gedood moeten worden. Asteria protesteert echter dat ze nooit ontrouw is geweest. Bajazet, Andronico en Irene zijn het met haar eens, wat haar een gevoel van geluk geeft. Ze is ook verdrietig over het feit dat haar plannen voor moord faalden en dat ze haar kans op geluk heeft verloren.

Akte 3

Asteria en Bajazet besluiten zichzelf te doden met gif, dat ze verborgen hebben gehouden. Alleen, denkt Asteria na over haar naderende dood. Tamerlano doet nog een laatste poging om Asteria voor zich te winnen en zegt dat hij haar vader zelfs gratie zal verlenen. Andronico en Asteria verklaren echter hun liefde voor elkaar, wat Tamerlano woedend maakt. Bajazet probeert inspiratie te putten uit hun actie, terwijl het paar alleen geluk kan vinden in het samen onder ogen zien van wat er ook op hun weg komt.

Ondertussen belooft Irene Tamerlano lief te hebben als hij haar ook lief zal hebben, terwijl Leone hoopt dat liefde uiteindelijk de overwinning zal vieren. Tamerlano maakt zich klaar om zijn vijanden te vernederen en begint met Bajazet en vervolgens Asteria bij zich te roepen. Andronico pleit om genade bij Tamerlano. Tamerlano wil niet luisteren en beveelt dat Asteria zijn slaaf wordt, en dat ze hem eerst wijn moet serveren. Asteria stopt het gif van haar vader in de beker. Irene onthult vervolgens haar ware identiteit aan Tamerlano en waarschuwt hem voor de vergiftigde beker. Tamerlano beveelt Asteria vervolgens om te beslissen aan wie ze het eerst de beker geeft: haar vader of Andronico. Asteria staat op het punt zelf uit de beker te drinken wanneer Andronico hem uit haar hand slaat, wat Tamerlano nog woedender maakt. Hij beveelt de arrestatie en opsluiting van Asteria in het seraglio, en dat Bajazet moet zien hoe ze onteerd wordt. Bajazet, boos op deze situatie, verklaart dat zijn geest Tamerlano zal achtervolgen als hij is gestorven. (Aria: '' Empio, per farti guerra '.)

Irene en Tamerlano zingen over het gelukkige leven dat hen wacht, nadat Tamerlano zijn wraak heeft genomen. Leone meldt vervolgens de komst van Asteria en Bajazet. Bajazet is nu verrassend rustig, maar onthult ten slotte dat dit komt omdat hij vergif heeft genomen. Als hij meer verzwakt, neemt hij afscheid van zijn dochter en beschimpt Tamerlano, tot Andronico en Asteria hem de kamer uitdragen. Asteria keert terug en vraagt om de dood, omdat Tamerlano haar nooit zal bezitten. Zowel Irene als Andronico proberen haar zelfmoord te stoppen, terwijl Tamerlano eindelijk is bijgedraaid door de gebeurtenissen die hij heeft gezien en door Irene's smeekbeden. Hij schenkt eindelijk gratie aan Asteria, Andronico en Bajazet. De opera wordt afgesloten met een liefdesduet tussen Tamerlano en Irene, en een slotkoor.