第二幕：在法尔内塞宫楼上的秘密警察局长的房间里，斯卡皮亚一边吃饭一边幻想着能够按照自己意愿征服托斯卡时的那种病态的快感（Ha pi Forte Sapore）。这时跟踪托斯卡的人回来，他报告说没有发现安吉罗提，但抓来了卡瓦拉多希。楼下正在举行皇家庆祝活动，传来了托斯卡的歌声，音乐会结束后，托斯卡上来，斯卡皮亚吩咐将卡瓦拉多希带到隔壁的房间。听到骄傲的卡瓦拉多希受到酷刑所发出的呻吟声，托斯卡再也受不了了，她说出了安吉罗提的藏身之处。卡瓦拉多希被带出来，意识到发生了什么后他严厉的指责托斯卡。这时一个官员冲进来说拿破仑打赢了战争（Battle of Marengo），卡瓦拉多希情不自禁的欢呼胜利（Vittoria!）。斯卡皮亚命令将他押入大牢。看看托斯卡，斯卡皮亚邪恶的微笑着走向她，表示她可以用自己来换得卡瓦拉多希的生命，托斯卡推开他。可怜的女人在心中向上帝诉求，为何她的命运如此悲惨（Vissi d`arte，为了艺术为了爱）。一个秘密警察进来报告说在围捕过程中安吉罗提自杀了。托斯卡低着头脸色苍白，她对斯卡皮亚表示愿意屈服，斯卡皮亚答应只是形式上的处决卡瓦拉多希，暗地里再将他放走，托斯卡要求他再写一张通行证给他们。当斯卡皮亚签字的时候，托斯卡拿起桌上的一把餐刀刺进斯卡皮亚的身体，并从他渐渐坚硬的手指中拿出通行证，在他的头边点了一根蜡烛，放一个小十字架在他的胸口，托斯卡逃离房间。