Le célèbre comédien Fred Graham (Howard Keel) monte la nouvelle comédie musicale de Cole Porter, Kiss Me Kate, inspirée de La Mégère apprivoisée de William Shakespeare. Pour le rôle de Catherine, il pense tout naturellement à son ancienne femme, Lilli Vanessi (Kathryn Grayson), qui accepte à contre-cœur de travailler avec son ancien époux. Fred et Lilli, que leurs succès respectifs ont séparés, s'aiment encore mais refusent de se l'avouer, d'autant que Lilli est fiancée à un riche Texan et que Fred a une aventure avec une autre comédienne de la troupe, Loïs Lane (Ann Miller). Mais cette dernière est en réalité amoureuse de Bill Calhoun (Tommy Rall), un des danseurs de la troupe, dont le goût pour le jeu mettra Fred dans une situation délicate. Au cours de la première de la pièce, Fred et Lilli se réconcilient et se déchirent tour à tour, sur scène et en coulisses, le tout sous l'œil de deux bandits (Keenan Wynn et James Whitmore) qui sont venus recouvrer les dettes de Bill, lequel s'est fait passer pour Fred, et sous l’œil du public, qui n'y voit que du feu et fera un triomphe à la pièce.