Une jeune libraire du village new-yorkais, adepte de l'empathie, se voit propulsée, par un journal, à Paris pour présenter la collection d'un grand couturier. Là elle rencontre le grand maître « empathicaliste » qui ne reste pas insensible à ses charmes tandis que le photographe du journal la poursuit de ses assiduités. Une musique de Gershwin pour cette suave comédie musicale qui propose un Paris très hollywoodien.

À Paris en 1896, Simone Pistache, directrice et meneuse de revues du cabaret Bal du Paradis à Montmartre, brave la censure en présentant le cancan, une danse qu’une ligue de dames vertueuses a déclarée « obscène et lascive » (sic), bien que ces dames ne l’aient jamais vue. François Durnais, avocat et amant de Simone, est censé avoir négocié un accord avec la police, mais celle-ci fait irruption à chaque tentative de représentation. Lors du procès, le président du tribunal, Paul Barrière (un ami de François), apprend que c’est l’un des juges de sa cour qui a validé la plainte : le jeune Philippe Forrestier. Un soir, lorsque ce dernier se rend incognito au Bal du Paradis pour constater le délit, il fait la connaissance de Simone et en tombe amoureux…

Pendant la Guerre froide, les Etats-Unis et l'Union soviétique s'affrontent sur le plan scientifique. Le chercheur Jan Benes découvre une méthode permettant de miniaturiser les objets pour un temps indéfini mais ce dernier est victime d'un attentat en voulant passer à l'ouest du rideau de fer. Afin de le sauver du coma dans lequel il est plongé, 5 scientifiques américains embarquent d'un sous-marin miniaturisé et voyagent à l'intérieur du corps de Benes pour le soigner de l'intérieur.