到了行刑的时刻，窦娥在生死大难中，也生出无限勇气，这部剧也到了最紧张、最精彩的时刻。只见她昂然傲立，罚下三桩誓愿：若她果然冤枉，第一，血飞白练；第二，六月飘雪；第三，本地三年大旱。三个誓愿，一个比一个离奇、影响力更大，都是自然状态下不可能发生的事情。但是窦娥坚信上天有灵，能够感知她的冤屈，一定会用神迹昭告她的清白。
这三个誓愿，也不是关汉卿的原创，整个故事改编自古时候的“东海孝妇”，只是作者将窦娥受冤的来龙去脉设计得更为曲折复杂，更具现实的社会意义。那监斩官听了，只当是无稽之谈，仍然下了行刑的命令。
刽子手手起刀落，无辜的窦娥身首异处。但是奇异的事情立刻发生了：窦娥流出的血，果然飞溅上旗杆的白练，没有半滴落地。就在窦娥发誓的时候，天空中已经乌云密布，阴风呼号，这时更是降下三尺大雪，掩埋了她的尸首。再后来，窦娥的家乡三年不雨，寸草不生。
世道不公、人心不古的时候，也是正气衰减、邪灵肆虐之际，世间自然是怪象、乱象横生，每个人都无法幸免。这并不是窦娥心狠，用三年旱灾牵连所有乡亲一同受难。古人敬畏天命，遇到任何天灾，都会虔诚地祷告天地，并改过迁善。
而从另一方面说，灾情越严重，越表示世间的冤怨深重。一个郡的范围遭受天灾，可见窦娥冤情之大！这样才能引起统治者乃至普罗大众的重视。皇帝、官员会反思执政过失，普通百姓也会反省自身言行。这样，人心就会向善，社会道德也会回升。当正气充沛、人心向善时，上天也不必再示警，那些灾异也就随之消失了。
因此，在本剧的最后一折，作者安排高中进士、跻身朝堂的窦天章，回到家乡与窦娥魂梦重逢。他了解了女儿的冤案，立刻升堂重新断案，将那些作恶多端之人再次召回公堂审问。这一次，天网恢恢，窦娥终于沉冤昭雪，那恶棍、庸医、贪官都被绳之以法，真相大白于天下。窦娥得到了应有的公正，她的家乡也恢复了往日的平静和生机。
《窦娥冤》流传千百年，成为中华传统悲剧的经典之作。它的成功，不仅在于女主角的命运悲剧、激烈的戏剧冲突以及浓浓的悲情氛围，更源于它对古今每位欣赏者的心灵拷问和道德省思。天下没有无妄之灾，一个小妇人的冤情，就能感天动地，给社会造成广泛的影响。而且，从古到今邪不胜正，试问谁还敢瞒天过海、罔顾真相，谁还敢为非作歹、肆意妄为？
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