Au XIXᵉ siècle, dans les fastes du Palais Garnier, l’Opéra de Paris, Christine, soprano vedette, est au sommet de sa gloire. Son succès est dû à sa voix d’or et aux mystérieux conseils qu’elle reçoit d’un « Ange », un fantôme qui vit dans les souterrains du bâtiment. L’homme, un génie musical défiguré qui vit reclus et hante l’opéra, aime la jeune fille d’un amour absolu et exclusif. Lorsque Raoul entre dans la vie de Christine, le Fantôme ne le supporte pas…
Pendant les vacances de Noël, Gabriella Montez, une lycéenne timide, rencontre le beau Troy Bolton, lors d'une soirée de karaoké à la station de ski. Bien qu'ils soient très différents l'un de l'autre, les deux chanteurs en herbe vont découvrir qu'ils partagent le même amour pour la musique et qu'ils sont inexplicablement attirés l'un par l'autre... De retour au lycée, Troy s'aperçoit que Gabriella n'est autre que la nouvelle élève de l'établissement ! Ensemble, ils décident de participer à l'audition pour jouer dans la comédie musicale de l'école. Mais leurs amis ne l'entendent pas de cette oreille... les deux héros du film vont devoir déjouer complots et intrigues pour pouvoir vivre pleinement leur passion.
Ils sont nombreux à auditionner pour "Chorus Line", le show musical qui se monte à Broadway. Tous ont besoin de ce travail, 17 seront retenus pour l'audition finale : 4 filles et 4 garçons feront partie de ce spectacle.
Paris, 1828. Sur le boulevard du Crime, au milieu de la foule, des acteurs et des bateleurs, le mime Baptiste Deburau, par son témoignage muet, sauve Garance d'une erreur judiciaire. C'est ici que commencent les amours contrariées de Garance, femme libre et audacieuse, et de Baptiste qu'elle intimide et qui n'ose lui déclarer sa flamme. Mais aussi ceux de Nathalie, la fille du directeur du théâtre, qui aime Baptiste, et de Frédérick Lemaître, un jeune acteur prometteur, qui entame une liaison avec Garance, tandis que cette dernière aime aussi Baptiste en secret.