Szene im Foyer des Zirkus Stanislawski in Petersburg. Die Hauptattraktion des allabendlichen Vorstellung ist der Mister X, welcher mit einer schwarzen Gesichtsmaske auftritt und tollkühne Reit- und Sprungnummern aufführt. Heute sitzt auch Fedora im Publikum, die junge Witwe des eifersüchtigen Fürsten Palinksi. Dieser hat vo rinigen Jahren seinen Neffen enterbt und dadurch um seine Offizierslaufbahn gebracht, da dieser sich in Feodora verliebte, als er sie mal aus der Ferne als Braut seines Onkels sah. Einer ihrer momentanen Verehrer ist Prinz Sergius, welcher zu spät zur Vorstellung kommt und mit viel Mühe einen jungen Mann überredet, die Loge mit ihm zu teilen. Dieser junge Mann ist Toni Schlumberger, der Sohn einer Hoteliers aus Wien. Er ist hergekommen, weil er Mabel Gibson sehen will, eine Zirkusreiterin, welche er verehrt und die sich plötzlich bei genauem Hinschauen als echte Wienerin entpuppt. Allerdings kann er mit ihr nicht leicht zarte Bande knüpfen, auch wenn er ein netter Landsmann ist. Nun findet sich Mister X ein und trifft auf Fedora und ihre Begleiter. Er erschrickt, als er jemanden ihren Namen nennen hört und weigert sich, vor ihre seine Maske abzunehmen. Dennoch bestürmt er sie mit leidenschaftlichen Worten, als er für ein paar Momente mit ihre allein ist. Während er dass in der Manege seine Nummer aufführt, kommt Prinz Sergius aufgelöst aus dem Zuschauerraum. Fedora hat seine Zuneigung zurückgewiesen mit den Worten, dass sie eher einen Zirkusreiter nehmen würde als ihn. Er schwört Rache, und als er Mister X begegnet, lädt er diesen zum Souper ein. Er heisst ihn, da als „Prinz Korrosoff“ zu erscheinen und der Fedora den Hof zu machen. Mister X ist damit einverstanden, denn im Kleide eines stolzen Adeligen wird er sich der Fedora nähren können, welche ihm zuvor nicht mal die Hand zum Kuss reichte. Er sucht die Nähe zu Fedora, denn er ist der verstossene Neffe des Fürsten Palinksi und hat die unerfüllte Liebe zu Fedora seit damals nicht verarbeiten können. Das Vorhaben gelingt, und Mister X zieht beim Souper ohne Maske und im Frack Fedoras Interesse an sich.

In einem Saal des Palais des Prinzen Sergius. Es sind sechs Wochen verstrichen. Die Liebe zwischen Fedora und Mister X ist heiss am flammen. Sergius sieht zufrieden, dass Fedora auf den falschen Prinzen reingefallen ist und hat sich eine Krönung seines Racheplans einfallen lassen: Er lässt ihr einen erfundenen kaiserlichen Befehl zukommen, der sie verpflichtet, schon am folgenden Tage einen Mann zu heiraten, der vom Zaren persönlich für sie bestimmt worden sei. Fedora ist entsetzt, worauf Sergius ihr rät, sich schleunigst mit dem „Prinzen Korrossoff“ zu trauen, um dem Befehl zuvorzukommen. Mit Freuden willigt sie ein, und schon wird die Hochzeit vorbereitet. Mister X, der für Fedora aufrichtige Liebe empfindet, verlangt von Sergius, dass er ihr vor der Heirat die Wahrheit über sich preisgeben dürfe. Sergius will davon nichts wissen und vollzieht die Trauung. Dann erscheinen die Zirkusleute als Gratulanten, und Fedora erfährt nun, dass sie soeben den Zirkusreiter geheiratet hat. Spöttisch wird Fedora „Zirkusprinzessin“ genannt, welche natürlich tief gekränkt ist. Der frischgebackene Ehemann beteuert ihr seine aufrichtige Liebe und gibt sich als Fedja Palinski zu erkennen. Doch Fedora will nur eines: Die sofortige Trennung.
 

In einem Vorraum des Hotels „Erzherzog Carl“ in Wien. Toni Schlumberger und Mabel haben am selben Abend geheiratet. Beide sind nun wieder zu Hause in Wien, aber Toni hat noch eine schwierig Aufgabe zu erledigen: Er muss seiner Mutter Carla beibringen, dass er nun verheiratet ist. Carla ist jedoch rasch versöhnt. Schlimmer ist eher, dass Prinz Sergius als Gast erscheint, denn dieser hielt Toni für den Sohn des habsburgischen Erzherzogs, weil er gesagt hat, er komme vom „Erzherzog Carl“. Damit beschäftigt sich der Prinz jedoch nicht, denn er ist mit Fedora hier und hofft noch immer, sie zu erobern. Diese aber will ihren Gatten treffen, der als Mister X in Wien auf Tournee ist, denn ihre Gefühle für ihn haben ihren Stolz überragt. So umarmt der Glückliche seine verloren geglaubte Ehefrau. Prinz Sergius hat zu guter letzt das ganze Nachsehen.