Même lieu que l’acte précédent ; c’est la nuit.
Fiesco et Paolo entrent par la porte secrète. Paolo essaie de convaincre Fiesco qu’il peut l’aider à se venger de Simon ; son prix: Susana. Fiesco refuse d’abord ; mais Paolo lui dévoile qu’il connaît le sort de Mariana. Paolo lui affirme que Susana, qui a oublié Gabriel pour Simon, l’oubliera lui aussi et obéira à Fiesco. Bien que repoussé par la bassesse de Paolo, Fiesco lui cède.
Paolo, resté seul, redit sa haine de Simon ; mais quand celui-ci entre accompagné de sa suite, Paolo n’a pas le courage de l’affronter et sort.
La révolte des Guelfes a été vaincue, et Simon discute avec les sénateurs du châtiment, tout en envoyant ses pages distribuer de l’or par la ville. Puis ils sortent pour célébrer le mariage de Gabriel et Susana.
Piettro, qui était présent dans la suite de Simon, est retenu par Paolo. Celui-ci mentionne une coupe d’émeraude, jadis rapportée de Palestine et où seul le Doge boit. Piettro veut sortir : on célèbre un mariage. Lequel ? celui de Susana ! Piettro s’éclipse alors.
Colère de Paolo ; mais Fiesco arrive, sans ses hommes qui se sont cachés après leur défaite. Paolo est atterré et parle de fuir. Fiesco refuse ; Paolo avoue alors qu’il a empoisonné Bocanegra. Fiesco est indigné et refuse de partir avec Paolo ; mais il confie à Lazaro et à un écuyer le soin de l’emmener dans les montagnes, et de s’en débarrasser ensuite.
Le Doge, qui ressent déjà les effets du poison, revient avec Piettro. Il l’envoie faire tare les célébrations de joie, qui offensent les vaincus.
Se croyant seul, Simon évoque la mer qu’il aimait. Fiesco sort de l’ombre où il s’était dissimulé et vient vers lui pour lui annoncer sa mort prochaine. Simon reconnaît la voix de Fiesco et en est heureux : le ciel a préservé le lien qui les unit, l’enfant de Mariana et Simon. Fiesco lâche enfin sa colère et sa haine, et annonce à Simon qu’il a été trahi par un proche.
Susana, Gabriele, les sénateurs et une foule de gens, venant de la chapelle où a été célébré le mariage, entrent dans la salle. Simon apprend à Susana son lien avec Fiesco, puis sa mort prochaine. Il bénit ensuite Gabriel et sa fille, et demande aux sénateurs d’exaucer sa dernière volonté : que Gabriel Adorno soit le prochain Doge de Gênes. Puis il expire, alors que Fiesco annonce par le balcon la nouvelle au Génois présents sur la place.