Telramund accepte de se soumettre au jugement de Dieu et de se battre en duel contre le chevalier qui osera prendre la défense d’Elsa. Arrive alors, tirée sur les flots de l’Escaut par un cygne à la blancheur immaculée, une nacelle portant un chevalier inconnu, lequel déclare vouloir se battre pour Elsa à condition qu’elle ne cherche jamais à connaître son identité. La jeune fille accepte. Le chevalier sort vainqueur du combat (mais laisse la vie sauve à Telramund). Le Roi, ses hommes et le peuple acclament le chevalier, tandis qu’Ortrud s’interroge sur l’identité du mystérieux vainqueur…

ACTE II
Telramund fait à sa femme Ortrud d’amers reproches : ne lui a-t-elle pas assuré avoir vu de ses propres yeux le meurtre de Godefroid ? Ne l’a-t-elle pas convaincu de la prendre pour femme, après lui avoir assuré que sa lignée devait de nouveau régner sur le Brabant ? Ortrud déclare cependant que rien n’est perdu si les deux époux parviennent à percer le secret de l’identité du mystérieux chevalier…
Ortrud attendrit Elsa sur son sort en lui expliquant qu’elle est bannie de la société depuis que son époux a été défait par le chevalier inconnu. Se réjouissant de voir Elsa sensible à ses plaintes, elle prie les anciens dieux païens de l’assister dans la terrible vengeance qu’elle prépare. Telramund seconde ses plans : il laisse entendre à Elsa que rien ne permet d’affirmer que le mystérieux chevalier restera définitivement auprès d’elle, distillant le doute dans l’esprit de la jeune femme.

Dans la cathédrale sont célébrées les noces d’Elsa et du chevalier, lequel est dorénavant chargé par le roi de conduire l’armée contre les Hongrois. Mais Ortrud ironise sur les origines douteuses du futur mari d’Elsa, et Telramund renchérit en accusant le chevalier de sorcellerie. Il lui enjoint de révéler son identité. Le chevalier inconnu déclare qu’il ne la révèlera qu’à sa femme, si toutefois celle-ci la lui demande. Elsa est de plus en plus saisie par le doute… Telramund lui confie qu’il se tiendra la nuit suivante près de ses appartements : sur l’ordre de la jeune femme, il surgira, coupera un morceau du doigt du chevalier, ce qui aura pour effet de lui ôter son pouvoir magique et de le contraindre à rester auprès de son épouse.

ACTE III
Lorsqu’Elsa se retrouve seule avec son époux dans la chambre nuptiale, elle ne peut s’empêcher de l’assaillir de questions : d’où vient-il ? Qui est-il ? Ne risque-t-il pas de disparaître aussi mystérieusement qu’il est venu ? Le chevalier tente en vain de la rassurer, Elsa se fait de plus en plus pressante… jusqu’à ce qu’elle aperçoive la silhouette de Telramund, debout derrière son époux, une épée à la main. Elsa avertit son mari du danger et l’enjoint de prendre son arme. Telramund  s’écroule mort aux pieds des deux époux, frappé par le chevalier inconnu qui déclare alors à sa femme : « Malheur… C’en est fait désormais de tout bonheur pour nous… »

Le lendemain, les soldats se rassemblent devant le roi, prêts à aller combattre les Hongrois. Paraît le chevalier, qui déclare qu’Elsa a rompu sa promesse et qu’il va donc révéler son identité : il n’est autre que Lohengrin, fils de Parsifal, et appartient à la confrérie des Chevaliers de la Table ronde chargés par Arthur de mener la quête du Graal et d’assurer la paix du royaume. Ayant révélé son nom, Lohengrin a désormais perdu ses pouvoirs et s’apprête à partir malgré les suppliques d’Elsa. Avant de monter dans sa nacelle, il laisse à Elsa son cor, son épée et son anneau, afin qu’elle les remette à son frère Godefroid qui, contrairement à ce qu’elle croyait, n’est pas mort.