Paris zur Zeit der Weltausstellung 1889: Fürst Basil Basilowitsch will die junge Sängerin Angèle Didier heiraten.
Um ihr zuvor einen standesgemässen Namen zu verschaffen, bietet er dem verarmten Grafen von Luxemburg eine halbe Million Francs, wenn der sich mit Angèle pro forma verheiratet und sich nach drei Monaten wieder von ihr scheiden lässt.

Der Graf darf seine Braut aber nicht kennen. René, der Graf von Luxemburg willigt ein und die Trauung wird vollzogen, ohne dass sich die beiden angesehen haben ausserdem muss René die drei Monate bis zur Scheidung unter einem Inkognito in Paris untertauchen.
Doch als sich die beiden kurz vor Ablauf der Frist an der Abschiedsvorstellung der Didier begegnen, ist es um sie geschehen: Sie verlieben sich Hals über Kopf. Sie wissen natürlich nichts davon, dass sie unter abenteuerlichen Umständen bereits miteinander verheiratet sind.
Die Lage spitzt sich zu, als Fürst Basil, Angèles eifersüchtiger Gönner, die heimliche Ehe enthüllt und versucht, sie auseinanderzubringen. Währenddessen sorgt eine extravagante Fürstin mit alten Ansprüchen an den Fürsten für weitere Turbulenzen.
Ansprüchen an den Fürsten für weitere Turbulenzen. Doch wie es sich für eine Operette gehört, führt der Weg durch Irrungen und Wirrungen schließlich zu einem Happy End – die wahre Liebe siegt, und René und Angèle finden zueinander.
Mit spritzigem Humor und unvergesslichen Melodien verspricht «Der Graf von Luxemburg» einen unvergesslichen Abend, der die Herzen höherschlagen lässt.