Od nich dowiaduje się, że Zenobia została uwięziona. Arsace chce ją uwolnić i na czele żołnierzy Palmiry rozpoczyna nowy atak na Rzymian. W pałacu Aureliano proponuje Zenobii, aby razem panowali nad Palmirą. Zenobia wciąż odmawia. Później, w nocy, Arsace i Zenobia spotykają się w świetle księżyca. Odkryci przez żołnierzy rzymskich proszą o śmierć. Chociaż potajemnie podziwia ich odwagę i wzajemne oddanie, Aureliano nakazuje im zakończyć swoje dni w oddzielnych celach. Publia, córka rzymskiego generała i potajemnie zakochana w Arsace, błaga Aureliana o litość nad nim. Ostatnia scena rozgrywa się w dużej sali pałacu Zenobii. Zwyciężeni dowódcy i kapłani Palmiry gromadzą się i błagają Aureliaa o litość. Oraspe, Arsace i Zenobia są wprowadzeni do sali. Aureliano zmienia swoje nastawienie i uwalnia Zenobię i Arsace, pozwalając im panować nad Palmyrą, o ile oboje przysięgną wierność Cesarstwu Rzymskiemu. Ci akceptują propozycję i chwalą Aureliano za jego wspaniałomyślność. Chór śpiewa radosną pieśń na cześć cesarzainformacja o operze na portalu La Notizia .