Akt II Swanilda i przyjaciółki wchodzą do dużego pokoju-pracowni, który zdaje się wypełniony ludźmi. Jednak mieszkańcy tkwią w bezruchu. Dziewczyny odkrywają, że są to mechaniczne lalki naturalnej wielkości. Szybko je nakręcają i patrzą, jak się poruszają. Swanilda za zasłoną znajduje również Coppelię i odkrywa, że ona także jest lalką.
Wówczas do domu wraca doktor Coppelius i odkrywa w nim nieproszonych gości. Jest zły, nie tylko z powodu najścia, ale także z powodu zakłócenia pracy. Wyrzuca dziewczyny i zaczyna sprzątać bałagan. Wtedy dostrzega przez okno samotnego Franza. Zaprasza go do środka. Wynalazca chce ożywić Coppelię, ale do tego potrzebuje ludzkiej ofiary. Za pomocą magicznego zaklęcia zamierza przenieść duszę Franza do Coppelii. Podaje chłopakowi wino z proszkiem nasennym. Franz zaczyna zasypiać, a wynalazca przygotowuje magiczne zaklęcie.
Doktor nie wie, że nie wyrzucił wszystkich dziewcząt: Swanilda wciąż jest w pracowni, ukryta za zasłoną. Dziewczyna przebiera się w ubrania Coppelii i udaje, że lalka ożyła. Budzi Franza i nakręca wszystkie mechaniczne lalki, aby w zamieszaniu mogli uciec.
Coppelius jest załamany, gdy za zasłoną znajduje lalkę Coppelię, która jednak nie ożyła.