Christine本是剧团一个默默无闻的小演员，在一个偶然的机会中，她顶替剧团的首席女演员上台演唱，那天使般的美妙歌声立刻受到了观众的热烈欢迎，也引起了她小时候的玩伴、英俊富有的子爵Raoul的注意。
原来，有位神秘的老师暗中教导着Christine。这位被Christine称作“音乐天使”的老师其实就是巴黎歌剧院人人谈之色变的“剧院幽灵”（the Phantom）。Phantom的真名叫Erik，是个集音乐家、建筑师、魔术师……于一身的奇才。然而不幸的是，他天生一张畸形丑陋的面孔，被人们所恐惧和厌恶，不得不戴上面具，栖身于巴黎歌剧院迷宫般的地下室中。
Phantom和Raoul同时爱上了这个美丽的少女。Christine爱的是Raoul，同时又痴迷于Phantom展现给她的美妙的音乐世界，因此随他来到了地下室。在这里，Phantom和Christine唱起了本剧中最著名的两个唱段《歌剧魅影》和《夜之乐章》.Phantom希望Christine留在自己身边，Christine却出于好奇，趁Phantom不备揭开了他的面具，立刻被掩藏在面具后的那张脸所震惊。Christine的这一举动使得Phantom狂怒异常，经过一番自艾自怜后，他还是将Christine送回了地面。
Phantom指示剧院让Christine担任主角，并提出了种种要求。当这些要求未能得到满足后，他施展手段，在剧院中制造了各种各样令人心惊胆寒的事故。然而，Christine最终选择了Raoul，这让Phantom既伤心又愤怒，他发誓要报复。
六个月后的化装舞会上，Phantom以红死魔的造型出现在人们面前。他扯下了Christine藏在颈部的订婚戒指，还丢下了一个新创作的剧本《唐璜的胜利》，要求剧院排演，并点名让Christine扮演女主人公。Raoul说服其他人假意答应Phantom的要求，准备在演出那天抓住着他。
演出中，Phantom杀死了原本扮演唐璜的演员，亲自上台与Christine对唱。Christine发觉这个唐璜其实正是Phantom本人，于是扯下他的面具，让观众看清了“剧院幽灵”的真面目。
Phantom拽着Christine逃往地下室，Raoul随后赶到，却不幸落入了Phantom设下的套索。Phantom要Christine作出选择：是跟他走，还是眼看着自己的爱人丢掉性命？Christine既痛恨Phantom残忍的行为，又怜悯他的不幸遭遇，最后鼓起勇气，给了Phantom一个深深的吻。这一吻唤醒了Phantom内心深处的美好情感，他放走了两个人，黯然独坐在宝座上。
当追踪而至的众人企图抓住Phantom的时候，却发现宝座上只剩下了一张孤零零的面具，Phantom已不知去向。自此以后，“剧院幽灵”的身影便从巴黎歌剧院永远地消失了……
