Burlesque handlar om en tjej som heter Ali. Hon jobbar på Dwight's Bar, men vill bli så mycket mer. Helt plötsligt bestämmer sig Ali för att åka till Los Angeles. Hon skaffar en lägenhet och börjar söka jobb. Hon gör så gott hon kan men hittar inget jobb. Plötsligt en kväll passerar hon en klubb vid namn Burlesque, vilket hon fastnar för direkt. Hon bestämmer sig för att ta en titt inuti Burlesque. När hon stiger in möts hon av något hon bara trodde fanns i hennes drömmar. Tjejer som dansar i glamourösa scenkläder, sexig dans och musik. Hon börjar som servitris eftersom att ägaren, Tess, säger att det inte behövs mer folk som medverkar på scenen och att det är ett alldeles för komplicerat jobb för Ali. Ali vet att hon har vad som krävs och ger sig inte. Hon börjar jobba på Burlesque som servitös och dyker sedan upp på en audition och hon kan alla dansnummer utantill. Tess ger henne en chans, att dansa i bakgrunden till att börja med.

En av tjejerna som står i centrum, Nikki, dricker lite för mycket och Tess skickar ut Ali på scen som ersättare. Nikki blir så till sig och avundsjuk att hon förstör Ali's framträdande genom att dra ut sladden till hennes mikrofon. Uppträdandena går nämligen ut på att alla mimar, förutom Tess. Framträdandet beordras att läggas ner av Tess och ridån börjar åka neråt. Ali bestämmer sig för att det är hennes chans att visa att hon kan sjunga och inte ska mina till alla låtar. Hon gör succé och Tess bestämmer sig för att skriva om hela showen helt och hållet. Nyskrivna låtar som sjungs av Ali, hon får stå i centrum och får den uppmärksamhet hon förtjänar. Allt blir precis som hon drömt om, eller?