Następnego dnia nie jest on już w stanie oderwać się od widoku Olimpii, obserwując ją cały czas przez lunetę. Jego „ukochana” Klara oraz Lotar przestają dla niego istnieć. thumb|400px|Autoportret Hoffmanna Gdy dowiaduje się, że Spalanzani planuje wydać przyjęcie, na którym chce przedstawić wszystkim jego córkę, Natanael jest wielce uradowany. Na balu, jako jedyny ma odwagę poprosić ją do tańca, jest nią także coraz bardziej pochłonięty. Wszystkim pozostałym Olimpia wydaje się bezduszna, niczym maszyna. Protagonista natomiast pozbywa się wszelkich wątpliwości i jest przekonany o szczerej miłości. Spotyka się z nią coraz częściej i czyta jej na głos wiersze i opowiadania. Inaczej niż wysoce krytyczna Klara, Olimpia reaguje tylko słowami „Ach, Ach”, co Natanael odbiera jako wyraz jej poetyckiego wyrazu i głębi. Postrzega on ją jaką osobę, która całkowicie go rozumie. Gdy pyta Spalanzaniego o pozwolenie na ślub z Olimpią, ten pozostawia mu wolny wybór. Natanael postanawia więc się jej oświadczyć. Jednak gdy zjawia się w jej domu, jest świadkiem sprzeczki między Spalanzanim i Coppolą, o to kto stworzył oczy Olimpii, a kto mechanizm zegarowy. Protagonista rozpoznaje wtedy, że jest ona drewnianą lalką. Po długotrwałej potyczce Coppola ucieka wraz z Olimpią, a Spalanzani nakazuje Natanaelowi podążać za nim w celu odzyskania automatu.