A Paris à la fin du XIXe siècle. Diane, une jeune et belle provinciale, se rend au Moulin Rouge pour retrouver sa soeur disparue. Alors que le tout-Paris vient s'encanailler dans ce cabaret, qui est devenu en peu de temps l'un des hauts lieux des nuits interlopes de la capitale, Diane fait preuve d'une détermination à toute épreuve pour devenir elle-même danseuse de quadrille. Une consécration bientôt arrachée à ses rivales et qui lui ouvre les portes d'un monde qu'elle ne soupçonnait pas. Désormais bien intégrée à la troupe, Diane va découvrir une série de meurtres dont elle pourrait bien être la prochaine victime...