1938年のオーストリア、院長の命により厳格なトラップ家へ家庭教師としてやって来た修道女マリア。彼女の温かい人柄と音楽を用いた教育法で、七人の子供たちはマリアの事が好きになるが、父親であるトラップ大佐とマリアの衝突は絶え間なかった。だが、次第に大佐に惹かれている事に気づき悩むマリア。やがて大佐の再婚話が持ち上がり彼女は傷心のまま修道院に戻る。

19世紀のロンドン。貧しい人たちが暮らす施設で母親が亡くなった時に生まれた息子、オリバーは元気のいい少年に成長するが、飢えた子どもたちの心を代弁したために施設から追い出されてしまう。オリバーはすりの少年ドジャーと知り合い、彼の仲間に加わり、老紳士ブラウンローに初仕事を仕掛けるが失敗。だが、ブラウンローはなぜかオリバーのことを気に入る。やがてオリバーの親戚に関して意外な事実が明らかになっていく。

若きトロンボーン奏者、グレン・ミラーは常に新しいサウンドを目指していた。名門楽団に参加したものの、編曲に専念するために退団。彼の音楽に転機をもたらしたのは最愛なる妻ヘレンだった。彼女の助言で自分の楽団を結成し、やがて空前の人気と名声を得る。しかし第二次世界大戦が始まると空軍に志願入隊。1944年暮れ、グレン・ミラーを乗せた飛行機は英仏海峡で消息を絶つのだった・・・。 ジェームス・スチュアート、ジューン・アリスン演じる夫婦の愛と絆を数々のヒットナンバーが彩る、感動の音楽映画！

大晦日の夜に行われたパーティで、トロイとガブリエラはデュエットする事になってしまう。初めて一緒に気持ちよく歌えた二人だったが何とか顔写真を交換したもののガブリエラは姿を消してしまった。そんな二人に運命の再会が待っていた。年明けにトロイの通うイースト高校に、転校生としてガブリエラがやってきたのだ。二人を強く引き付けたのはやはり音楽。しかし人気者のトロイを狙っている強烈なライバル、演劇部の部長で目立ちたがり屋のシャーペイ・エヴァンスがいた。トロイとガブリエラがミュージカルの応募掲示板の前にいるのを見つけたシャーペイは、二人がミュージカルに出るつもりではないかと疑っていた。