George Valentin (Jean Dujardin) es la estrella de cine que esta de moda. Al salir del estreno de su última película, en la que interpreta al héroe espadachín, tiene un choque fortuito con una fán, Peppy Miller (Bérénice Bejo), mientras estaba atendiendo a la prensa y esta le besa en la mejilla por accidente.
Este feliz equivoco catapulta a la joven a la fama, y aprovechándose del interés que ha despertado en la opinión pública, empieza a trepar por la industria del cine con pequeños papeles hasta convertirse en toda una estrella, haciendo que el pobre George quede relegado en este despiadado negocio de Hollywood.