1927年，由唐·洛克伍德（吉恩·凯利 饰）和丽娜·雷蒙德（简·哈根 饰）主演的《皇家流氓》在好莱坞首映。由于丽娜刺耳的嗓音无法匹配其夺目的外貌，为了维护明星形象，宣传部只得安排唐一人讲话。首映后，由于钢琴师科斯莫·布朗（唐纳德·奥康纳 饰）的汽车爆胎，为了躲避疯狂的影迷，唐意外结识了能歌善舞的凯西·塞尔登（黛比·雷诺斯 饰），并被其深深吸引。数周后，首部有声电影《爵士歌手》爆红，唐与丽娜的新片《决斗骑士》不得不临时改变拍摄方式，而凯西也成为歌舞片演员。因预映口碑极差，科斯莫提议将《决斗骑士》改为歌舞片，由凯西为丽娜配音，凯西积极附议。与凯西吻别后，唐心花怒放，在雨中载歌载舞。科斯莫的计划能否奏效？幕后的凯西能否走到台前接受观众的掌声？

约瑟夫（吉恩·凯利 Gene Kelly 饰）是一名海军士兵，一场意外中，他救了一个名为克莱斯（弗兰克·辛纳特拉 Frank Sinatra 饰）的男人。约瑟夫的英勇壮举让他得到了为期四天的休假，这也就意味着，约瑟夫终于可以前往好莱坞，去见一见在那里的阔别已久的女朋友了。
约瑟夫想要和女友享受一段甜蜜的二人时光，可克莱斯却死皮赖脸的跟在他的身边，这让约瑟夫感到十分抓狂。无家可归的小男孩丹恩的出现缓和了两人之间的气氛，渐渐的，约瑟夫和克莱斯成为了挚友。某日，克莱斯在一家夜总会里邂逅了在那里卖唱的歌女苏珊（凯瑟琳·格雷森 Kathryn Grayson 饰），他坠入了情网。无奈苏珊却看上了英俊高大的约瑟夫。

琪琪（莱斯利·卡伦 Leslie Caron 饰）是一个美丽天真的少女，自小被祖母抚养长大的她养成了自由又不羁的性格。祖母希望琪琪能够成为一位出入上流社会的淑女，为此，她将琪琪送往了她的姨妈家接受特殊的训练课程。在姨妈家，琪琪遇见了帅气多金的加斯东（路易斯·乔丹 Louis Jourdan 饰），在琪琪年幼的时候，他们早已相识，而此时的琪琪已然出落成为了亭亭玉立的模样，这让加斯东的内心荡漾起了涟漪。
祖母将加斯东对琪琪的感情全都看在了眼里，开始想方设法撮合两人。一番波折后，琪琪和加斯东终于两情相悦了，加斯东不仅送给琪琪珍贵的珠宝，还带着她出入各类上流社会的高档舞会。面对突如其来的荣宠，琪琪有些得意忘形，而她的所作所为没有逃过加斯东的双眼。