Satine marzy o zostaniu prawdziwą aktorką i „odleceniu” w wielki świat (One Day I’ll Fly Away). Christian wraca do Satine, żeby wyznać jej miłość. Ona początkowo uważa, że ich związek jest niemożliwy, ale zostaje przez niego przekonana (Elephant Love Medley). Książę szantażuje Zidlera - warunkiem przekształcenia Moulin Rouge w prawdziwy teatr, ma być oddanie mu Satine na wyłączność. Zidler przekazuje mu także akt własności Moulin Rouge.
Zaczynają się próby do „Spectacular Spectacular”, a Christian i Satine spotykają się potajemnie (Your Song - Instrumental). Książę zaczyna się robić zazdrosny z powodu ich stałych spotkań i podczas jednej z prób (Chamma, Chamma) ostrzega Zidlera, że jeśli Satine nie spotka się z nim tego wieczora, on przestanie finansować spektakl. Zidler wynajmuje gotycką wieżę dla dwojga, gdzie mają zjeść razem kolację. Ostrzega również Satine, żeby skończyła swój romans z Christianem (If I Should Die). Jednak Satine mdleje z powodu rozwijającej się u niej gruźlicy i nie może przyjść na spotkanie w wieży. Zidler próbuje wytłumaczyć jej nieobecność księciu - przysięga, że dziewczyna jest niewinna (Like A Virgin).