Действие происходит в первой половине XIX века во французской провинции. Главная героиня, Дениза де Флавиньи — юная воспитанница монастырского пансиона. Она раскрывает тайну учителя музыки Селестена: оказывается, он не такой ханжа и зануда, каким старается казаться, он ведёт двойную жизнь. За пределами монастыря он весёлый прожигатель жизни Флоридор, сочинитель оперетт для своей любовницы, актрисы Корины.

Вечером Селестен в очередной раз тайком сбегает в город, чтобы присутствовать на премьере своего последнего творения. Дениза следует за ним в театр. Вздорная Корина устраивает скандал и отказывается играть в оперетте. Дениза, знающая партитуру наизусть, выходит вместо неё под псевдонимом «Мадемуазель Нитуш» и покоряет публику своим исполнением.

В зале среди других присутствует молодой лейтенант Фернан Шамплатро, который влюбляется в Денизу. После ряда смешных недоразумений всё приходит к счастливому финалу.