Париж, конец XIX века. Молодой художник Анри Тулуз-Лотрек часто посещает кафе «Мулен Руж». Там он запечатлевает танцовщиц, исполняющих канкан. Несмотря на богатство и происхождение из знатного графского рода, Анри чувствует глубокую тоску. Он страдает от физических недугов, и лишь в компании уличной проститутки Мари находит утешение. Вскоре Анри осознает, что Мари движима лишь жаждой наживы. Чтобы справиться с душевной болью, Тулуз-Лотрек создает серию афиш для кафе. Утром он узнает о своей внезапной славе, а «Мулен Руж» становится частью истории.