Женевьева показывает Мелизанде лес, море. Появляется Пеллеас. Он обеспокоен: ночью будет шторм, вернется ли отплывающий корабль, который привез сюда незнакомку? Женевьева уходит. Пеллеас и Мелизанда остаются одни.
В парке у источника встречаются Мелизанда и Пеллеас. Кругом тишина. Мелизанда садится на мрамор бассейна. Играя кольцом, подаренным ей Голо, она роняет его в воду. Встревоженные Пеллеас и Мелизанда уходят.
Мелизанда ухаживает за раненным на охоте Голо. Он рассказывает ей о странном случае: внезапно, когда часы на башне пробили 12, конь понес его и сбросил с седла. Мелизанда плачет, ей грустно в этом суровом замке, ее тревожат мрачные предчувствия. Голо замечает, что на руке Мелизанды нет кольца. Он встревожен и требует, чтобы Мелизанда немедленно шла искать кольцо. Она боится темноты, но Голо велит ей идти с Пеллеасом. Плача, Мелизанда уходит.
К гроту, что находится у подземелья замка, приближаются Пеллеас, и Мелизанда. Путь опасен. Взошла луна, и стало светлее. У входа в грот спят трое нищих. Испугавшись, Мелизанда уходит вместе с Пеллеасом.
У окна башни Мелизанда расчесывает волосы. Появляется Пеллеас. Он молит Мелизанду дать ему руку. Она наклоняется, и ее волосы, струясь, окутывают Пеллеаса. Входит Голо. Он мрачен.
Голо ведет Пеллеаса в подземелье замка. Он показывает брату бездонный колодец со стоячей водой. Пеллеас начинает задыхаться от смрадных испарений, и они поспешно покидают грот.
Выйдя из подземелья, Пеллеас с облегчением вдыхает свежий воздух, с восторгом встречает свет солнца. Голо предупреждает: он слышал разговор брата с Мелизандой и просит беречь ее хрупкое здоровье, особенно сейчас, когда она ожидает ребенка.
В вечерней мгле под окнами Мелизанды останавливается Голо с маленьким сыном Иньольдом. Не в силах сдержать ревности, Голо подымает на руки ребенка, требуя, чтобы он следил за Мелизандой и Пеллеасом. Иньольду страшно; плача, он молит отпустить его.
В одной из комнат замка Пеллеас просит Мелизанду о прощальном свидании — он должен уехать. Они встретятся ночью в парке у источника. Услышав чьи-то шаги, Пеллеас уходит.
Старый король Аркель полон сочувствия, жалости к Мелизанде, пытается успокоить ее тревогу. Неожиданно появляется Голо, его лоб в крови. Он груб с Мелизандой, в припадке ожесточения хватает ее за волосы и бросает на пол. Лишь вмешательство Аркеля спасает Мелизанду. Угрожая расправой, Голо уходит.
В парке у фонтана Иньольд ищет свой затерявшийся золотой мяч. Тщетно пытается он поднять тяжелый камень. Смеркается. Поблизости проходит стадо заблудившихся овец; животные испуганно блеют. В страхе Иньольд убегает.
Ночью в парке Пеллеас ждет Мелизанду. Через час он должен покинуть замок. Появляется Мелизанда. Они клянутся в любви. Стража запирает ворота, и теперь влюбленным не попасть в замок. Мелизанде чудится шорох, Пеллеас успокаивает ее. Внезапно они видят Голо, следящего за ними. Голо бросается на Пеллеаса и пронзает его мечом, а за тем ранит убегающую Мелизанду.
Возле постели умирающей Мелизанды стоят Аркель, Доктор и Голо. Очнувшись от забытья, Мелизанда просит открыть окно, чтобы видеть море. Голо хочет остаться с Мелизандой наедине. Он молит ее простить за причиненное зло и сказать правду: любила ли она Пеллеаса «преступной любовью»? Аркель приносит малютку дочь, которую родила Мелизанда. Комната постепенно наполняется служанками — они пришли проститься с принцессой. Мелизанда тихо угасает. Голо снова требует от нее ответа. Внезапно служанки опускаются на колени — Мелизанда умерла.
«Пеллеас и Мелизанда» — символическая музыкальная драма, занимающая особое место в истории оперного театра. Внешнее действие в ней заторможено, но тончайшие оттенки, нюансы, переливы чувств раскрыты поразительно многообразно и щедро. Роль хора сведена к минимуму (лишь однажды возникает его красочно-колористическое звучание); в сквозной композиции нет арий и больших ансамблей. К тому же Дебюсси использует не традиционный в опере стихотворный текст, а прозаический. В основе вокальных партий лежит декламационно-речитативная манера. В стремлении выразить смысл и звучание слова, говора, Дебюсси, как он признавался, следовал Мусоргскому. В опере отсутствуют жанровые сцены, которые показывали бы героев на фоне окружающей их жизни. Среду образует природа. Музыка напоена ощущением воздуха, таинственной атмосферы леса, морского простора. Оркестр живописует, раскрывает недосказанное, создает колористическую или эмоциональную среду, в которой развивается действие (между картинами — оркестровые интерлюдии).