À la fin du XIXe siècle, dans le Paris de la Belle Époque, Christian, un 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. Christian rêve d'écrire une grande pièce, et le peintre Henri de Toulouse-Lautrec est prêt à lui donner sa chance. Celui-ci a besoin d'un spectacle grandiose pour le Moulin Rouge et le poète est embauché pour rédiger le livret de la revue. C'est là qu'il tombe amoureux de la courtisane Satine, la star du prodigieux cabaret.......

1964. Devenu un vieil homme, le compositeur Cole Porter est assis seul à son piano dans son appartement new-yorkais. Alors qu'il pianote les premiers accords d'un air mélancolique et familier, un mystérieux étranger du nom de Gabe apparaît pour l'emmener dans un vieux théâtre. Si l'endroit semble vide aux premiers abords, Gabe est pourtant en train de mettre en scène la vie de Cole. Petit à petit, celle-ci va être réinterprétée sous les yeux du vieil homme, lui "ramenant" amants, collègues et amis. Et surtout sa femme, Linda…...

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