19世紀末のフランス。ブルターニュ地方の施設ではバレリーナを夢見る少女フェリシー(声:エル・ファニング)が軽やかに踊っていた。いつかはパリ・オペラ座の舞台に立つという大きな夢があるものの、施設で暮らす彼女にとってそれは遠い存在だった。ある日、同じ孤児院の親友であり、偉大な発明家を志すヴィクター(声:デイン・デハーン)に誘われたフェリシーは、エッフェル塔が建設中のパリを目指して施設を抜け出す。やっとの思いでパリに辿り着いたフェリシーだったが、突然ヴィクターとはぐれてしまい、右も左もわからず不安を抱えるフェリシーは、奇跡的に見つけたオペラ座で美しく踊るエトワールの姿を目にする。