Despina illustra alle padrone le sue spregiudicate teorie sull’amore e le invita ad accettare le attenzioni dei nuovi spasimanti: per salvare le apparenze, è disposta a far passare i forestieri per suoi corteggiatori. La determinazione delle sorelle inizia a vacillare; entrambe finiscono così per cedere al gioco della seduzione e scelgono il proprio cavaliere invertendo le parti: Dorabella predilige Guglielmo e lascia Ferrando a Fiordiligi.
Don Alfonso invita le giovani a correre in giardino, dove gli “albanesi”, con un gruppo di musicisti, hanno organizzato una serenata in loro onore. Le due coppie si ritrovano così ancora una volta, ma l’imbarazzo è evidente: Don Alfonso e Despina aiutano i giovani a rompere il ghiaccio e li incoraggiano a parlarsi, poi si allontanano lasciandoli soli. Dorabella sembra la più volubile: Guglielmo riesce a farle accettare un cuoricino d’oro da portare al collo al posto del ritratto di Ferrando, mentre per quest’ultimo il compito si rivela più arduo. Fiordiligi, infatti, non cede alle dichiarazioni d’amore del giovane, ma una volta rimasta sola si accorge di essere preda di un nuovo e potente sentimento.
Quando gli ufficiali si ritrovano, fanno il punto sugli sviluppi dell’avventura. Se Ferrando si congratula con Guglielmo per la costanza della sua fidanzata, quest’ultimo invece non può fare altrettanto. Ferrando, infuriato, minaccia di vendicarsi e di uccidere l’infedele, ma viene subito frenato da Guglielmo, che cerca di consolarlo commentando divertito il tradimento di Dorabella. Disperato, Ferrando esprime il proprio travaglio interiore, mentre Guglielmo si sente già sicuro della vittoria e chiede a Don Alfonso i suoi cinquanta zecchini. Il vecchio filosofo, però, gli ricorda che i termini della scommessa scadono il giorno dopo.
Intanto, nella loro camera, le sorelle si confidano con Despina. Fiordiligi è turbata: confessa di essere innamorata del nuovo pretendente, ma è fermamente intenzionata a resistergli. Ordina quindi alla cameriera di portare due uniformi da soldato per indossarle e raggiungere i fidanzati sul campo di battaglia. Mentre Fiordiligi si sta preparando per la partenza, Ferrando compie un ultimo tentativo di seduzione e, con le sue dichiarazioni, riesce a toccare il cuore della ragazza che finisce per abbandonarsi completamente a lui.
