Sharpless spør Butterfly hva hun ville gjort, hvis Pinkerton ikke kommer tilbake. Hun avslører deretter at hun fødte Pinkertons sønn, etter at han hadde reist - og ber Sharpless bringe denne nyheten videre til Pinkerton. Fra huset ser Butterfly at Pinkertons skip ankomme havnen. Hun og Suzuki forbereder seg på hans ankomst, og så venter de. Suzuki og barnet sovner etter hvert, men Butterfly holder seg våken hele natten og venter på at ektemannen endelig skal dukke opp.