Καθώς ξημερώνει, οι καμπάνες των εκκλησιών της Ρώμης χτυπούν και ένας βοσκός τραγουδάει. Ένας στρατιώτης φέρνει τον Καβαραντόσι μέσα, και ο δεσμοφύλακας ψάχνει στα χαρτιά για το όνομα του κρατούμενου και του λέει ότι του έχει μόνο μία ώρα ζωής. Σε αντάλλαγμα για ένα δαχτυλίδι, του δίνεται η άδεια να γράψει μερικούς στίχους στην αγαπημένη του. Η Τόσκα μπαίνει και τρέχει στον Καβαραντόσι, του δείχνει την άδεια ασφαλούς διέλευσης και του λέει τι έχει συμβεί. Του ζητά να συμπεριφερθεί φυσικά όταν σκηνοθετούν την εκτέλεση. Το εκτελεστικό απόσπασμα παρατάσσεται, πυροβολεί τον κρατούμενο και ο Μάριο πέφτει. Καθώς οι στρατιώτες υποχωρούν, η Τόσκα πλησιάζει τον εραστή της και τον φωνάζει, παροτρύνοντας τον να δραπετεύσει, αλλά ο Μάριο είναι νεκρός.