В конце XIX века юная Диана Барро приезжает из провинции в Париж, чтобы разыскать свою сестру, бесследно исчезнувшую в столице. Единственная зацепка — место работы пропавшей, знаменитый кабаре «Мулен Руж». Чтобы проникнуть в его закулисный мир, Диана устраивается туда танцовщицей. Под блеском и шумом ночных представлений скрываются опасные тайны, и девушке предстоит провести собственное рискованное расследование, где каждый новый шаг может стать роковым.