A Chicago, dans les années 20, Roxie Hart, une jeune femme qui rêve depuis toujours de monter sur la scène de l'Onyx Club, tout comme son idole, Velma Kelly, est accusée du meurtre de son amant indélicat et envoyée en prison. Derrière les barreaux, elle retrouve bientôt celle qu'elle admire : Velma Kelly, condamnée à une très longue peine pour avoir tué son mari et sa soeur, pris en flagrant délit d'adultère. Le très populaire avocat Billy Flynn va brillamment plaider leur cause et attirer l'attention des médias sur ces deux jeunes femmes à la superbe voix. Roxie, dont Billy a fait l'emblème de la naïveté abusée, devient en quelque temps une véritable star à Chicago.