Montmartre, 1895. Les spectateurs qui se pressent au spectacle du Moulin-Rouge découvrent une femme morte, attachée aux ailes de l'enseigne en tenue de cancan. Peu après, une autre danseuse est retrouvée éventrée sur une tombe du cimetière rue Saint-Vincent. L'inspecteur Berflaut fait appel à un ami et grand connaisseur du monde du spectacle, le peintre Toulouse-Lautrec, pour trouver le meurtrier.