Sonny Malone (Michael Beck), peintre de talent employé par l'industrie musicale, désespère d'atteindre la notoriété lorsqu'il rencontre la belle Kira (Olivia Newton-John), dont il tombe amoureux et qui donne un nouveau souffle à son inspiration en le poussant à ouvrir une boîte de nuit avec le clarinettiste Danny McGuire (Gene Kelly). Il ignore que Kira est en fait Terpsichore, la muse de la danse, fille de Zeus et d'Mnémosyne, et que leur amour est impossible...