Ali Rose (Christina Aguilera), una ragazza dalla voce splendida, decide di trasferirsi a Los Angeles da un paesino di provincia per inseguire i suoi sogni. Al Burlesque Lounge, un teatro in difficoltà ma sede di noto spettacolo di varietà, Ali ottiene un lavoro come cameriera da Tess (Cher), proprietaria e direttrice del club. I trasgressivi costumi e le sensuali danze del Burlesque affascinano l’ingenua ragazza che si ripromette di fare parte dello show un giorno. Quando Ali riesce finalmente a conquistare il palcoscenico, la sua voce eccezionale riporta il Burlesque Lounge al suo antico splendore.