A la fin du XIXème siècle, dans le Paris de la Belle Epoque, Christian (Ewan McGregor ; Trainspotting), jeune poète désargenté, s'installe dans le quartier de Montmartre. Il découvre un univers où se mêlent sexe, drogue et french cancan, mais se rebelle contre ce milieu décadent en menant une vie de bohème.

Il fait alors la connaissance du peintre Henri de Toulouse-Lautrec (John Leguizamo ; Spawn) et est embauché pour rédiger le livret d'une revue. C'est là qu'il tombe amoureux de la courtisane Satin (Nicole Kidman ; Eyes Wide Shut), une meneuse de revue star du Moulin Rouge également convoitée par le Duc (Richard Roxburgh ; Mission : Impossible 2), aristocrate aisé qui assure le financement du projet.