30년대 시카고를 주름잡던 깡패 두목 리코 안젤로는 자기가 좋아하는 여배우 진 할로가 결혼했다는 소식에 화가 나 호화판 파티를 연다. 한편 이 파티에는 시카고 시내의 유명한 나이트클럽 무용수(파티걸)들도 동원을 했는데, 여기서 안젤로의 고문변호사 토미 패럴은 파티걸중의 한 명인 비키 케이시와 알게되어 급속도로 사랑에 빠진다.
재능 넘치는 미모의 무용수 캐럴 윌리엄스는 소아마비에 걸려 다리를 절게 되고 절망한다. 급기야 실의에 빠져 적의를 품게 된 그녀는 자신의 댄스 파트너이자 안무가인 가이 리처드와의 약혼을 깨지만 그럼에도 불구하고 가이는 그녀 곁을 지키기로 결심한다. 비참함 속에서 홀로 머물려고만 했던 캐롤은 타인의 도움을 허락하면서 슬픔을 나누는 법을 천천히 배워간다.