Ali, en småstadstjej från Iowa, ser sig runt en dag i baren där hon jobbar som servitris och upptäcker att det inte finns en enda människa där, vars liv hon önskar leva. Så hon tar alla sina besparingar och hoppar på bussen till Los Angeles. Där hyr hon ett rum, och börjar sen leta jobb. En ödets nyck får henne att en kväll gå förbi klubben Burlesque. Hon blir nyfiken, går in och det hon får se förtrollar henne. Ali vill bli som de där dansarna på den där scenen. De mimar till gamla låtar och dansar så bra. I baren träffar hon sedan Jack,"Kentucky Jack", och av honom får hon veta att det är Tess hon ska fråga om hon vill jobba som dansare. Men Tess säger nej, och tycker att hon redan har tillräckligt med dansare. Ali kommer bedrövad ut från backstage-området. Hon lägger snabbt märke till att tjejerna som jobbar där som servitriser inte direkt gör sitt jobb, så hon plockar upp en bricka och börjar jobba. Jack blir imponerad i slutet av kvällen och anställer henne.

Men en dag när Ali kommer hem, har hon haft inbrott, och alla pengar är borta. Hon ber Jack om hjälp, och får sova där på soffan. De blir snabbt goda vänner, och när Ali råkar snubbla över en av Tess auditions en gång när hon kommer tidigt till jobbet, lyckas hon övertyga Tess om att hon klarar det. Hon är överlycklig, men Nikki, en av dansarna som alltid är sen och dricker mycket, tycker att hon borde åka hem dit där hon kom ifrån. Tess har stora problem med att få Nikki att komma i tid, så när Nikki kommer sent för säkert tusende gången får Tess nog, och ger Ali rollen istället. Nikki blir rasande och ser snabbt till så att hon drar ur strömmen till cd-spelaren. Allt blir tyst.

Tess medarbetare Sean är påväg att släppa ner ridån, när Ali stiger fram till mikrofonen. Hon kan låten så hon börjar sjunga. Ridån stannar upp, och Tess ber dem höja den igen. Hon vill se vad Ali klarar av. Bandet hänger snabbt på Ali och sen blir det till världens show. Efteråt är Tess överlycklig. Hon bestämmer snabbt att de ska bygga en hel show runt Ali och hennes röst. Nikki är förstås allt annat en glad över att det är Ali som ska få hennes tid i rampljuset, men Tess hoppas att detta ska bli hennes sätt att rädda klubben, som har finansiella problem. Snabbt blir Ali stjärnan, som dejtar finanspampen Marcus, men har starka känslor för bartendern Jack. När då Tess får sista påminnelsen av banken och ser slutet måste Ali kämpa för att nå fram till henne. För hon har kanske ett sätt att rädda klubben trots allt. Ska hon lyckas rädda både Tess och hennes ex-man från att tvingas sälja? Och hur blir det med Marcus? För Jack är väl inget att ha ändå, eller?

Ali spelas av Christina Aguilera

Tess spelas av Cher

Jack spelas av Cam Gigandet

Marcus spelas av Eric Dane

Sean spelas av Stanley Tucci

Nikki spelas av Kristen Bell