Frankreich im Jahre 1900: Der junge Schriftsteller Christian verlässt sein Elternhaus, um im ausschweifenden Leben des Pariser Künstlerviertels Montmartre seine Erfüllung zu suchen. In dieser schillernden Welt begegnet er dem Star des glamourösen Nachtclubs Moulin Rouge, der Tänzerin und Kurtisane Satine, und verliebt sich in sie. Da die schöne Künstlerin ihn für einen reichen Gönner ihres von einer schweren Finanzkrise gebeutelten Clubs hält, hat sie gegen Christians Avancen nichts einzuwenden. Sie hofft, dass sein Geld ihrer Truppe ermöglicht, das geplante Theaterstück auf die Beine zu stellen. Denn nur mit einem neuen Erfolg auf der Bühne kann das Moulin Rouge vor dem endgültigen Aus gerettet werden. Doch nach und nach empfindet Satine mehr als zweckdienliche Leidenschaft für den jungen Poeten.