《午夜旋律》讲述了萨克斯管演奏家特纳（德克斯特·戈登 Dexter Gordon 饰）的故事。曾经名声显赫的他，如今已年老迟暮，只能藏身于纽约一家高级夜总会，为前来消遣的客人演奏。无法忍受长期被冷落的生活，特纳离开夜总会前往巴黎，加入了当地第一个黑人音乐家团体。几场演出大获成功后，这个团体迅速声名鹊起。
弗朗西斯（弗朗索瓦·克鲁塞 François Cluzet 饰）是一名生活贫困的广告设计师，他深深为特纳的音乐所吸引。一次偶然的机会，两人相识，弗朗西斯却惊讶地发现，现实中的特纳几乎无法照料自己的生活，还总是被不怀好意的女人欺骗。于是，他为特纳租下一间小公寓，并开始照顾他的日常起居。
