夜の宿営地。戦傷が癒えたアルヴァーロが物思いに耽るところへカルロが現れ「もう傷は癒え、闘うことができるか」と訊ね、「我こそは高貴な家名を汚された汚辱をそそぐべく、お前を追ってきたドン・カルロ・ディ・ヴァルガス」と名乗る。アルヴァーロは自分の秘密が知られてしまったことに驚き悲しむが、いったんは義兄弟の契りを結んだ人と戦うことはできない、ましてレオノーラが死んだ今となっては、と決闘を拒絶する。カルロは、レオノーラは行方不明ではあるが生きているらしいこと、しかしアルヴァーロを討った後、自分は彼女も探し出して殺すこと、を告げる。アルヴァーロも遂には剣を抜き2人は決闘するが、巡邏兵に発見され引き離される。アルヴァーロは「もはや修道院にしかこの世での居場所はない」と剣を捨て、その場を立ち去る。朝となり、スペイン軍に従ってやってきたプレツィオジッラ、メリトーネ修道士、スペイン兵、イタリア兵による賑やかな情景が展開される。プレツィオジッラは景気付けに軍歌を歌い、一同唱和する。
深夜、修道院の中庭。男装したままのレオノーラがやってくる。カルロの話から、アルヴァーロは自分を捨ててアメリカへ帰ったと思い込んだ彼女は絶望の余りこの修道院を訪ねてきたのだった。彼女はドアを叩き、出てきたメリトーネ修道士にグァルディアーノ神父に会わせてくれるよう依頼する。レオノーラはグァルディアーノ神父に自分の素性を明かし、この修道院の山裾の洞穴で、世を捨てた男性修道士として余生を過ごさせて欲しい、と懇願する。神父はその願いを聞き、修道士たちを招集、以後、この悩める者の住む洞穴に近寄る者は天罰が下るであろう、と厳かに宣言、レオノーラは一同と共に神に祈りを捧げる。
村の宿屋で人々が食事をとっている。カラトラーヴァ侯爵の息子ドン・カルロは学生に変装し仇敵を追ってこの村までやってきた。ジプシー女プレツィオジッラは男たちに「イタリアでの戦争に参加して軍功を立てろ」と説いて回っている。カルロは「自分はドン・カルロの友人で、一緒に侯爵殺しのアルヴァーロを探していた。カルロ君は新大陸まで彼を追って行った」と自分の身の上話（もちろん作り話だが）を一同に聞かせる。実はレオノーラも男性に変装して当地に宿泊していたのだが、カルロの姿を認め、その話を聞くと慌てて逃亡する。
レオノーラとドン・アルヴァーロは相思相愛の仲であるが、アルヴァーロがインディオの血を引いていることを理由に父カラトラーヴァ侯爵は結婚に反対しており、レオノーラは家族愛と恋愛の板ばさみの悲嘆に暮れている。居城に忍び込んだアルヴァーロは駆落ちを提案、レオノーラが決心を固めたその刹那、侯爵が2人を発見する。アルヴァーロは抵抗の意思のないことを示すため所持していた短銃を捨てるが、それは暴発し侯爵に致命傷を与える。侯爵は娘を呪いつつ死に、レオノーラとアルヴァーロは過酷な運命を嘆く。
約2時間50分：改訂版（各25分、50分、55分、40分）、原典版は約2時間40分（各20分、50分、60分、30分）
フルート3（3番はピッコロ持ち替え）、クラリネット2、オーボエ2、ファゴット2、ホルン4、トランペット2、トロンボーン3、チンバッソ、ティンパニ（4個）、中太鼓、大太鼓、シンバル、ハープ2、オルガン、弦5部。バンダ：舞台裏：トランペット2、中太鼓4；舞台上：中太鼓、小太鼓2
ヴェルディは1861年11月末頃にオーケストレーションを除いてほぼ全体を完成（ティート・リコルディ宛11月22日付書簡による）、初演の監督のため、ヴェルディは12月に妻ジュゼッピーナを伴い、厳寒のサンクトペテルブルクへと旅立った。ジュゼッピーナは事前に大量のイタリア産ワイン、パスタ、チーズ、サラミを買い付け、現地に発送していたという。ヴェルディは現地で精力的にリハーサル（並行して細部の手直し、オーケストレーション）を行ったが、レオノーラ役予定のソプラノ、ラ・グルアの発声障害によりこのシーズンでの初演を断念（ヴェルディは演奏家の質に妥協を許さない性格だった）、帰国することになった。帰路ヴェルディはロンドンに立ち寄り、折からの万国博覧会のための委嘱作品『諸国民の賛歌』（Inno delle Nazioni ）を完成させて初演している（これも本来は独唱者としてタンベルリックを念頭において書かれたものだが、契約上の理由から初演時はテノールのパートをソプラノ用に書き直している）。ヴェルディはイタリアに戻っても細部の手直しを継続して、いよいよ全曲を完成、1862年9月、再びサンクトペテルブルクを訪れ初演の準備を開始したのだった。初演の延期は歓迎されざる出来事であったが、その延期により結果的にオーケストレーションの十分な検討時間が得られたことはむしろ幸運だったかもしれない。なお問題のソプラノ・パートはカロリーヌ・ドゥヴリ・バルボに差し替えられた。
ディーン・フジオカは、市川市福栄における英国人女性殺人・死体遺棄事件発生当時には海外で活動しており、事件のことは本作の出演のオファーが来たときに初めて知った。彼は、実在の殺人犯を演じることが今後の仕事に悪影響を及ぼすのではないかと周囲から忠告を数多く受けたが、そのリスクを理解した上で引き受けた。「台湾や香港では俳優として『いい人』の役が多かった中、挑戦したい」と思ったのだという。当初、フジオカ以外の人物が監督を務める予定であったが、俳優として約半年間の準備を重ねていたフジオカは、ある日、監督のオファーを受けた。彼は、以前から映画監督業に興味を抱いていたが、「こんなに早く監督デビューするとは思わなかった」と述べている。フジオカは撮影に入る前、市橋達也の担当弁護士に会って話を聞いたほか、市橋が訪れた青森県や沖縄県、大阪府に足を運んだ。脚本の執筆に際しては、市橋の生い立ち、事件までの経緯、裁判記録を調べた上で、「これを映画化する意味は何なのかという原点に立ち返って」最終稿が出来上がった。撮影3日目、廊下で警察官から逃げる場面を演じていた際、フジオカは撮影機材でアキレス腱を切ってしまう。彼は救急病院に運ばれて、6針縫う手術を受けた。医師からは、1か月間は安静状態で2週間は歩いてはいけない、と言われたが、撮影を中断するほどの予算的な余裕はなかったため、フジオカは車椅子に乗って撮影を続行し、自身が出演する時のみ立ち上がるという方法をとることによって、本作の撮影を終えた。本作の主題歌には、プロデューサーやスタッフからの推薦を受けて、フジオカの「My Dimension」が選ばれた。この曲はフジオカにとって「僕の自己紹介みたいなもの」だという。