O Moulin Rouge, famoso cabaré em Paris, recebe com frequência a visita do artista francês Henri de Toulouse-Lautrec (José Ferrer), que enquanto bebe seu conhaque também pinta as dançarinas de can can da casa. O proprietário então lhe diz que se ele pintasse um cartaz para o Moulin Rouge, ele poderia beber o quanto quisesse. Essa é uma proposta sedutora para alguém que gosta tanto de viver na boêmia, mas sua vida muda quando ele conhece uma mulher na rua.