In una piccola e affollata città francese, la giovane e intraprendente Mamsell Nitouche, una suora dal carattere vivace e ribelle, si trova a dover affrontare un imprevisto: la sua passione per la musica la porta a nascondere la sua vera identità. Quando un affascinante compositore entra nella sua vita, la sua determinazione a mantenere segreto il suo talento musicale viene messa a dura prova. Tra equivoci, travestimenti e situazioni comiche, Mamsell Nitouche si ritrova coinvolta in un turbinio di eventi che mette a rischio la sua vita conventuale. Con amici e nemici che si intrecciano, la giovane suora dovrà decidere se seguire il cuore o rimanere fedele ai suoi voti, portando alla luce il conflitto tra dovere e desiderio in un'epoca di rigide convenzioni.