Der strenge Professor Rath besucht das Etablissement "Der blaue Engel". Er will herausfinden, warum sich seine Schüler so sehr für die Dame Lola  interessieren. Nachdem sie ihm viel Bein gezeigt und "Ich bin von Kopf bis Fuß auf Liebe eingestellt" gesungen hat, weiß er es. Fasziniert und verwirrt folgt er Lola in die Garderobe – und später wacht er morgens in ihrem Bett auf. Zurück in der Schule spürt er die Folgen seiner unkontrollierten Leidenschaft. Die Schüler machen sich an der Tafel über ihn lustig und stellen ihn bloß. Als sich der Professor zu Lola bekennt, wird er entlassen. Die beiden heiraten. Arbeitslos geworden, nimmt er nun an Lolas Tournee teil und tritt, als seine Ersparnisse aufgebraucht sind, selbst als Clown auf.
Marlene Dietrich begründete mit diesem Film ihre internationale Filmkarierre.