L’azione è ambientata a Prusa, capitale della Bitinia, nel 1403: Bajazete, imperatore turco, è stato sconfitto dall’imperatore tartaro Tamerlano, che lo tiene prigioniero nel suo palazzo. Dopo la disfatta, l’unica ragione di vita per Bajazete è il profondo affetto per la figlia Asteria, anch’essa prigioniera. La fanciulla ama riamata il principe greco Andronico, alleato del vincitore, ma di lei si è innamorato anche Tamerlano, destinato a sposare la principessa di Trebisonda, Irene. L’imperatore, ignorando l’amore di Asteria e Andronico, confessa i propri sentimenti al principe, e gli chiede di sposare Irene e di convincere Bajazete a concedergli la figlia. Al suo arrivo a Prusa, Irene viene a conoscenza della mutata situazione e, su consiglio di Andronico, si presenta a corte come ambasciatrice con l’aiuto di Leone, confidente di Tamerlano e Andronico. Dopo una serie di eventi, che portano Asteria e Andronico a dubitare del reciproco amore, nella sala del trono viene annunciato il fidanzamento tra la fanciulla e Tamerlano: di fronte alla disperazione del padre, però, Asteria confessa pubblicamente di aver accettato di sposare Tamerlano soltanto per ucciderlo; in tal modo si riconcilia con Bajazete e Andronico, ma viene imprigionata. Durante un banchetto Asteria tenta di uccidere Tamerlano aggiungendo veleno in una coppa, ma Irene impedisce all’imperatore di bere e rivela la propria identità. Bajazete compare sereno al cospetto dell’imperatore, annunciando di essersi avvelenato per sottrarsi alla sua tirannia, e gli promette di continuare a tormentarlo dagli inferi. Anche Asteria e Andronico progettano il suicidio, ma Tamerlano annuncia che sposerà Irene e lascerà Asteria e il trono di Bisanzio ad Andronico.