Acto I
El príncipe Siegfried está celebrando su cumpleaños con la corte bajo la mirada manipuladora de Von Rothbart, ahora disfrazado adoptando una forma humana. La madre de Siegfried le entrega un regalo: la ballesta de su difunto padre. Ella decreta que él debe elegir una novia real en un baile en palacio que se celebrará en su honor la noche siguiente.
Acto II
Benno, preocupado por el príncipe, ha seguido a Siegfried hasta un claro junto al lago. Anima al príncipe a regresar al palacio. Siegfried se resiste a mantener cualquier conversación en torno a su matrimonio. Solo de nuevo, Siegfried ve una bandada de cisnes volando por el cielo. Para su sorpresa, uno de ellos desciende y se transforma en una hermosa doncella, la princesa Odette. Odette le confía que es una víctima de la maldición de Von Rothbart, que la obliga a vivir de día como un cisne; sólo de noche puede volver a recuperar una forma humana. La maldición puede romperla únicamente alguien que no haya amado antes y que preste un juramento de amor imperecedero por ella. Aparece Von Rothbart y Odette le ruega que no haga daño al príncipe. Siegfried intenta disparar a Von Rothbart,
pero Odette explica que la maldición no puede desaparecer si se mata al hechicero. Odette y el príncipe se declaran mutuamente su amor. Cuando rompe el día, Von Rothbart aleja a Odette de Siegfried y ella vuelve a convertirse en un cisne.
Acto III
Von Rothbart recibe a los invitados reales que han viajado desde tierras lejanas al baile de palacio. Siegfried llega finalmente y su madre le ordena que elija una novia de entre cuatro princesas. Él baila a regañadientes con todas, pero se niega a escoger a una de ellas. Una fanfarria anuncia la llegada de una joven que no había sido invitada, Odile. Gracias a la magia de Von Rothbart, ella tiene un aspecto idéntico al de Odette. Siegfried no puede creer que haya llegado su amada y queda asombrado ante la belleza de Odile.
Odette, que se aparece como una visión, intenta en vano advertir a Siegfried del engaño. No percibiendo nada raro, Siegfried elige a Odile como su prometida y realiza un juramento de matrimonio y amor eterno. Von Rothbart revela su identidad y se hace con el control del palacio. Abatido por la pena, Siegfried regresa al lago.
Acto IV
Junto al lago, los cisnes esperan ansiosamente el regreso de Odette. Ella aparece, con el corazón roto, y les habla de la traición de Siegfried. Condenada a permanecer como un cisne para siempre, la única salida es la muerte: para liberarse de la maldición, debe perecer en las olas del lago. La desesperada búsqueda de Siegfried en medio de la tormenta concluye a orillas del lago. Implora el perdón de Odette. Aparece Von Rothbart y recuerda a Siegfried su juramento. Con su suerte sellada, Odette se apresura hacia la roca y se sumerge en el lago. Por medio de su sacrificio, el poder del hechicero queda destruido y Siegfried se queda acunando el cuerpo sin vida de la princesa.
