Ali ( Christina Aguilera ) is een meisje uit een klein dorp met een grote stem. Ze ruilt haar vertrouwde omgeving voor een onzekere toekomst en achtervolgt haar dromen in LA. Ze komt terecht in The Burlesque Lounch, een majestueus theatres op zijn retour. Ali kan er beginnen als serveuse bij Tess ( Cher ) , de eigenares en headliner van de club. De groteske kostuums en gedurfde choreografieën brengen het naïeve meisje in vervoering en ze zweert dat ze er ooit zelf op het podium zal staan. Ali wordt al snel vriendinnen met een van de danseressen ( Julianne Hough) , maakt een vijand van een van de andere jaloerse danseressen ( Kristen Bell ) , en springt in het oog bij Jack ( Cam Gigandet ) , een barman en muzikant. Met de hulp van scherpzinnige toneelmeester ( Stanley Tucci ) en een unisexe presentator ( Alan Cumming) klimt Ali op van de bar naar het podium. Haar spectaculaire stem herstelt The Burlesque Lounge in haar vroegere glorie maar niet vooraleer een charismatische ondernemer ( Eric Dane ) een aanlokkelijk voorstel doet...
