Hollywood, 1927. På film og i pressens historier elsker Don og Lina hinanden, men han er dødtræt af den selvoptagede og underfrankerede primadonna. Talefilmen er ved at afløse stumfilmen, og feterede stjernepar må omstille sig til de nye forhold. Don er oprindelig sanger, så han klarer sig, mens Lina en stemme så skinger, at et testpublikum får deres livs grin. Derfor lader man den unge håbefulde Kathy lægge stemme til Linas figur, og snart får Don lyst til at synge og danse, selvom det øser ned.

Den unge engelske digter Christian ankommer i 1899 til Paris og forelsker sig stormende i en af natklubben Moulin Rouge's kurtisaner, den smukke Satine. Hun efterstræbes også af natklubejeren Hertugen. Mod alle odds forsøger Satine og Christian at blive sammen, men en kraft, som ikke engang kærlighed kan overvinde, truer Satine.

Hollywood tegneseriefigurer er en uleset minoritet der er tvunget til at leve afsondret fra menneskeverdenen i byen, Toontown. Figuren Roger Rabbit bliver anklaget for mord, og modvilligt tager privatdetektiven Eddie sagen - også selvom det betyder, at han skal trænge langt ind i den kuleskøre tegneserieby.

Iført stofhat, bukser med alt for korte ben og med den uundværlige pibe ankommer monsieur Hulot til den lille badeby. I sin uforlignelige stil stiger han ud af den pruttrende bil, men trods sin velvilje går det altid galt for Hulot, når han vil deltage i sommerens aktiviteter, eftersom han er manden, som gør, hvad der falder ham ind. Altid lige venlig - men med en unik evne til at skabe kaos...