Arrivato da Londra nella Parigi del 1899, il giovane scrittore Christian entra in contatto con le dominanti compagnie di 'bohemiens', dove gira anche Toulouse Lautrec, e riceve l'incarico di scrivere un testo da mettere in scena al Moulin Rouge. A sera Christian incontra Satine, la stella del locale e probabile protagonista del lavoro, e subito si innamora di lei. La realtà però è un'altra. Il Duca di Worchester, che finanzia gli spettacoli, ha messo gli occhi su Satine, e naturalmente l'impresario Zidler cerca di favorire questa relazione. Succede invece che, dopo essersi conosciuti, tra Satine e Christian l'attrazione sia reciproca. I due dicono di volersi amare, mentre però il Duca fa di tutto per procurarsi appuntamenti con la ragazza. Satine è ammalata e la sua salute peggiora. Il Duca pone un ultimatum nei confronti di Christian, che sarà eliminato se insisterà a corteggiare Satine. Finalmente lo spettacolo va in scena, e i due giovani ne sono i protagonisti. Fuori di sé, il Duca cerca di sparare al ragazzo. Finita la rappresentazione, i protagonisti non fanno a tempo a rallegrarsi per il successo, che Satine cade a terra e muore sulla scena.
