Akt IV Młodsi synowie Tamerlana próbują zbudzić swego brata Kalifasa, by wraz z nimi udał się na pole bitwy. Ten jednak woli zostać w namiocie, by nie zginąć i gra w karty ze sługą. Po zwycięstwie nad wrogiem nadciąga Tamerlan z łupami. Wbrew prośbom synów i sług zabija Kalifasa, uważając jego zrodzenie za zniewagę wyrządzoną mu przez Jowisza. Zdesperowana Olimpia nie potrafi zadać sobie śmierci. Odrzuca starania Theridamasa o jej rękę. Udaje się jej namówić go, by w celu wypróbowania cudownego balsamu przeciw zranieniu po namaszczeniu nim jej szyi pchnął ją mieczem i tak umiera. Tamerlan ciągnięty na rydwanie przez dwóch królów wymyśla im i zapowiada, że będzie ich karmił surowym mięsem, by wzmocnić ich siły. Ich konkubiny rozdaje prostym żołnierzom. Sponiewierani królowie przeklinają go i wzywają boga podziemi, by mu wymierzył sprawiedliwość. Wojska Tamerlana wyruszają pod Babilon.