물랑루즈: 빨간 풍차라는 뜻의 물랑루즈는 19세기 말에서 현재에 이르기까지 파리 몽마르뜨에 실존하는 클럽이다. 이곳은 낭만과 사랑이 넘치는 장소이기도 하며, 마약, 매춘등 환락 산업이 공공연하게 행해지던 곳으로, 이곳의 단골손님 이었던 앉은뱅이 화가 로트렉이 그린 포스터로 더욱 유명해졌다.

19세기 말 프랑스 파리 사교계의 정점 물랑루즈, 그곳은 파리의 모든 권력과 돈 그리고 남자들이 모여든다. 이곳 물랑루즈의 아름다운 뮤지컬 가수 샤틴(니콜 키드만 분)에게 모든 남자들은 시선을 집중한다. 하지만 자신의 신분 상승과 성공을 위해 야심을 가지고 있는 샤틴은 아무에게도 어떤 관심도 보이지 않는다. 우연히 파리에 머물게 된 젊고 이상에 사로잡힌 시인 크리시티앙(이완 맥그리거 분)은 기인 화가 로트렉(존 레귀자모 분)을 만나게 되고 그에게 이끌려 물랑루즈를 방문한다. 한편 샤틴을 차지하기 위해 흑심을 키우던 몬로스 공작(리차드 록스버그 분)은 샤틴을 위해 화려하고 현란한 물랑루즈의 새로운 쇼를 열어주게 되고, 샤틴과 크리시티앙 그리고 몬로스 공작과의 미묘한 관계가 시작된다. 자신의 기득권을 포기하고 물랑루즈라는 신비의 세계에 합류한 크리시티앙은 샤틴을 만나는 순간 운명적인 사랑에 빠진다. 크리시티앙은 샤틴을 위해 자신을 헌신해 간다. 샤틴도 자신에게 헌신적인 시인 크리시티앙에게 점점 마음을 빼기게 되지만 두 사람의 운명 앞에는 아무도 모르는 슬픈 운명이 놓여있는데...