1905년 로마. 오페라 가수인 양어머니를 대신하여 무대에 선 리나 카발리에리가 마침 극장 객석에서 관람하던 러시아에서 온 세르게이 왕자와 우연하게 만나면서 사랑에 빠진다. 한편, 리나에게 성악 레슨을 하는 음악적 스승, 마에스트로 도리아는 리나를 자신의 아내로 삼을 희망을 가지고 그녀를 파리 무대에 데뷔시키고, 리나는 파리 〃폴리 플라스티크〃 극장의 스타가 된다. 세르게이 왕자는 파리에서 리나와 다시 조우하게 되고, 장난 삼아 그녀를 자신의 애인으로 만들다. 이러한 진실을 알게 된 리나는 자신의 음악 파트너인 테너 실바니와 함께 세르게이 왕자의 시선을 피해 도피한다. 질투에 눈이 먼 마에스트로 도리아는 오페라 〈토스카〉공연 도중 청부업자를 통해 리나의 파트너 테너 가수인 실바니를 피살한다. 리나는 세르게이 왕자가 테너 실바니의 죽음을 사주한 것으로 생각하고, 오로지 음악 활동에만 자신의 삶을 몰입한다. 리나는 성공에 성공을 거듭하며 어느 날 러시아 황제의 초청을 받아 쌍뜨뻬쩨르부르그의 러시아 황궁에서 공연을 하게 된다. 러시아 황제가 초청한 무대에서 오페라 〈토스카〉를 공연하던 중 지휘를 맡은 마에스트로 도리아는 강한 죄책감으로 그 자신의 범죄를 스스로 폭로하게 되고, 리나는 세르게이 왕자를 다시 만나게 된다.
