A la fin du XIXe siècle, dans le Paris de la Belle Epoque, Christian, un jeune poète désargenté, s'installe dans le quartier de Montmartre. Il découvre un univers où se mêlent sexe, drogue et french cancan, mais se rebelle contre ce milieu décadent en menant une vie de bohème.
Christian rêve d'écrire une grande pièce, et le peintre Henri de Toulouse-Lautrec est prêt à lui donner sa chance. Celui-ci a besoin d'un spectacle grandiose pour le Moulin Rouge et le poète est embauché pour rédiger le livret de la revue. C'est là qu'il tombe amoureux de la courtisane Satine, la star du prodigieux cabaret....