Dotada de uma voz surpreendente e admirada por seu carisma, Irene Foster (Eleanor Powell), sonha em brilhar nas noites da Broadway.
Seguindo seu instinto e seu coração, Irene se muda para a Broadway na esperança de que seu amor de infância, agora produtor, Robert Gordon (Robert Taylor), a reconheça.
Robert, por outro lado, está muito ocupado com um jornalista fofoqueiro, o colunista Bert Keeler (Jack Benny), e acaba não a notando. Kitty (Una Merkel), secretária de Robert, no entanto, percebe o talento da moça e planeja, junto com Irene, uma situação onde Robert note não só sua voz, mas também todo o seu charme e encanto.
Melodia da Broadway, além de indicado a dois Oscars, Melhor Fotografia e Melhor Roteiro Original, foi vencedor do Oscar de Melhor Direção.
Este filme ainda foi o principal responsável pela grande ascenção da atriz Eleanor Powell em Hollywood, e fez das músicas You Are My Lucky Star e Brodway Rhythm os maiores sucessos da época.