В Парижской Опере идет репетиция новой оперы «Ганнибал», во время которой ушедший по непонятной причине в отставку директор театра Лефевр представляет труппе новых управляющих: месье Андре и Фирмина. Карлотта Гуидичелли, ведущее сопрано театра, исполняет по просьбе Андре фрагмент арии из «Ганнибала». Во время пения на нее обрушивается задник. Возмущенная примадонна удаляется, а мадам Жири передает новоиспеченным директорам послание от Призрака Оперы. Впрочем, они не воспринимают его всерьез — близится премьера, а постановка осталась без исполнительницы главной роли. Мадам Жири предлагает послушать, как поет Кристин Даэ, молоденькая девушка из кордебалета. Ко всеобщему удивлению, она с блеском справляется с партией. После спектакля Кристин рассказывает своей подруге Мэг о таинственном учителе, Ангеле Музыки, чей голос она часто слышит в своей гримерной.
Свидетелем успеха никому не известной танцовщицы становится виконт Рауль де Шаньи, друг детства Кристин. Он очарован ею, но девушке не до него, она озабочена тем, понравилось ли это выступление ее наставнику. Она просит Ангела Музыки прийти к ней, и он (а точнее, Призрак) является Кристин. Он совсем не рад появлению виконта и уводит девушку в подвалы Оперы, где за подземным озером находится его убежище. Раулю остается лишь пустая комната.
Призрак — мужчина в черном плаще и белой полумаске — завораживает Кристин своим пением. Он внушает ей, что она должна всецело принадлежать ему и посвятить себя служению музыке. Призрак подводит Кристин к зеркалу, в котором она видит себя в свадебном платье. Неожиданно зеркальный двойник Кристин протягивает к ней руки. Девушка падает без чувств.
На следующее утро ее будят звуки органа, за которым Призрак сочиняет музыку. Охваченная любопытством, девушка незаметно подкрадывается к нему и срывает маску. Ее глазам открывается ужасное зрелище: лицо Призрака изуродовано. Тот в бешенстве кричит Кристин, что теперь ей придется остаться с ним, раз она узнала о его уродстве и теперь никогда не полюбит его по своей воле. Затем он все же он решает отпустить Кристину, в надежде, что она вернется к нему.
Тем временем рабочий сцены Жозеф Буке развлекает танцовщиц рассказом о Призраке Оперы и пенджабской удавке, с помощью которой тот убивает своих жертв. А директора обеспокоены исчезновением уже второй примадонны. К тому же, им были вручены письма от некоего П.О. с похвалами в адрес Кристин и требованием выплатить ему ежемесячную зарплату. Фирмин и Андре начинают понимать, что прежнее руководство неспроста так спешно оставило театр. Но письма от Призрака Оперы получили не только они. В кабинет управляющих врывается возмущенный Рауль. В его руках послание, в котором сообщается, что Кристин под надежной защитой и искать ее не стоит. За ним является разъяренная Карлотта — в письме к ней автор настоятельно рекомендует ей отказаться от главной роли в следующей постановке — опере Il Muto. Наконец, приходит и руководительница балетной группы мадам Жири. Она сообщает, что Кристин вернулась, и передает очередную записку от Призрака. В ней он требует, чтобы в новом спектакле Кристин играла главную героиню — Графиню, а Карлотта исполняла бы немую роль пажа. Кроме того, Призраку должна быть предоставлена в безраздельное пользование ложа номер пять. Директора в смятении, а Карлотта видит во всем козни покровителей Кристин. Успокаивая примадонну, Андре и Фирмин поют ей дифирамбы и клятвенно обещают ничего не менять в спектакле. Это приводит к плачевным последствиям. Во время представления у Карлотты вместо виртуозного каскада нот из горла вырывается кваканье, дьявольский смех Призрака раздается по всему залу, в довершение всего на сцену падает тело Жозефа Буке — он задушен. Рауль устремляется к Кристин. Они спасаются на крыше Парижской Оперы, где признаются друг другу в любви. Рауль обещает защитить свою возлюбленную от Призрака, кем бы тот ни был, и они принимают решение бежать после следующего спектакля. Призрак слышит их разговор: он с горечью упрекает Кристин в том, что она отвергла его любовь, и в ярости проклинает влюбленных. В следующей сцене Кристин, одетая в костюм Графини, выходит на поклон вместе с остальными участниками спектакля. Гигантская люстра, подвластная воле Призрака, начинает раскачиваться и падает к ногам девушки.
Проходит полгода. На маскараде в честь Нового года директора Парижской оперы предвкушают успехи года грядущего — Призрак уже давно не появлялся, и все полны самых радужных надежд. Рауль и Кристин помолвлены, но кольцо, которое подарил ей виконт, девушка носит на шее — она все еще боится мести Призрака. Неожиданно появляется огромная фигура в наряде Красной Смерти. Это Призрак Оперы. Он сообщает собравшимся, что и не думал покидать их навсегда, а все это время сочинял оперу «Торжествующий Дон Жуан», и дает понять, что хочет видеть ее поставленной. Главную женскую роль, разумеется, будет петь Кристин. Призрак удаляется, оставляя всех в ужасе.
За сценой Мадам Жири нехотя рассказывает Раулю о том, что ей известно о Призраке Оперы. Гениальный ученый, архитектор и музыкант, он был уродлив от рождения. Много лет назад его демонстрировали в одном из бродячих цирков, откуда он сбежал. Считалось, что он умер, однако в действительности этот человек выжил и поселился в подземельях Оперы.
Управляющие не решаются пойти против воли Призрака и приступают к репетициям. Карлотта в ярости — ей досталась второстепенная роль. Примадонне вторит ее постоянный партнер и возлюбленный Пианджи, которому музыка кажется странной и непривычной. Кристин снова оказывается в центре скандала — но и она не хочет принимать участие в постановке, опасаясь, что Призрак похитит ее. Однако виконт де Шаньи настаивает на ее участии — он собирается устроить ловушку для Призрака в день премьеры, и Кристин должна стать приманкой. Печальная и полная сомнений, Кристин отправляется на могилу своего отца, которого ей так не хватает. Но в ответ на обращение к отцу ей слышится голос Призрака, который вновь зовет ее к себе. Она уже готова подчиниться, и лишь появление Рауля выводит ее из транса. Призрак объявляет войну им обоим.
Наступает день премьеры, и план виконта приходит в действие. Кристин исполняет в новой опере партию Аминты. Но готовящие месть не знают одного: Пианджи, Дон Жуан, мертв, а его место занял Призрак. Кристин сразу догадывается, кто является ее партнером. При всех она срывает с него маску. Призрак накрывает девушку своим плащом и вместе с ней исчезает со сцены — он забирает ее в подземелье, откуда ей уже нет возврата. Отныне она разделит свою жизнь с ним. Рауль, оставшийся наверху, спешит спасти возлюбленную. С помощью мадам Жири виконт находит жилище Призрака, врывается туда, но сам оказывается в его руках. Призрак предоставляет Кристин выбор: или она согласится остаться с ним, тем самым дав свободу Раулю, или откажется — тогда Рауль умрет. Кристин в отчаянии, но в конце концов она принимает решение остаться. Однако за сценой уже слышны звуки приближающейся толпы, которой также стало известно, где скрывается Призрак. Тот отпускает Рауля и приказывает им с Кристин покинуть его, забыть все и бежать. Девушка возвращает Призраку кольцо, которое он ей подарил, затем вместе с Раулем она покидает подземелье. Призрак в последний раз признается в своей любви к девушке и исчезает. Глазам ворвавшейся толпы предстает лишь белая полумаска на его троне.
Романтическая история с печальным финалом мгновенно завоевала весь мир. Разумеется, не обошлось без критики, особенно в адрес Сары Брайтман, но это мало повлияло на сборы. В 1988 году спектакль прибыл на Бродвей. В связи с постановкой мюзикла в Америке разразился скандал: профсоюз американских актеров «Эквити» был против участия в ней Сары Брайтман, утверждая, что за пределами Великобритании ее никто не знает и что по правилам профсоюза Кристин должна играть американская актриса. На это Ллойд-Уэббер заявил, что в таком случае Бродвей «Призрака» не увидит. «Эквити», представив упущенные прибыли, сдался. Относительно кандидатуры Майкла Кроуфорда разногласий не было, так как он уже был известен в Соединенных Штата по фильму «Хэлло, Долли!». И хотя спектакль осыпали Тони, критики не были единодушны в оценке работы британского композитора. Один из них, Джон Саймон (John Simon), писал, что в «Призраке Оперы» только три слабых места — сценарий, музыка и песенные тексты.