En la década de 1880, en París, se cree que la Ópera del Palais Garnier estaba embrujada por una entidad conocida como el Fantasma de la Ópera, o simplemente el Fantasma de la Ópera. Un tramoyista llamado Joseph Buquet aparece colgado, sin la soga alrededor del cuello.
En una función de gala por la jubilación de los dos gerentes de la ópera, una joven y poco conocida soprano sueca, Christine Daaé, es llamada a cantar en lugar de la principal soprano de la Ópera. Carlotta, que está enferma, y la actuación de Christine es un éxito asombroso. El vizconde Raoul de Chagny, que estuvo presente en la función, la reconoce como su compañera de juegos de la infancia y recuerda su amor por ella. Intenta visitarla detrás del escenario, donde escucha a un hombre felicitándola desde el interior de su camerino. Él investiga la habitación una vez que Christine se va, solo para encontrarla vacía.
En Perros-Guirec, Christine se encuentra con Raoul, quien la confronta por la voz que escuchó en su habitación. Christine le dice que ha sido instruida por el Ángel de la Música, de quien su padre solía hablarles. Cuando Raoul sugiere que ella podría ser víctima de una broma, se marcha furiosa. Christine visita la tumba de su padre una noche, donde aparece una figura misteriosa y le toca el violín. Raoul intenta enfrentarse a ella, pero es atacado y noqueado en el proceso.
De vuelta en el Palais Garnier, los nuevos gerentes reciben una carta del Fantasma exigiendo que permitan a Christine interpretar el papel principal de Marguerite en Fausto, y que la casilla 5 se deje vacía para su uso, para que no actúen en una casa con una maldición. Sus demandas son una broma y las ignora, lo que resulta en consecuencias desastrosas, ya que Carlotta termina croando como un sapo, y el candelabro cae repentinamente sobre la audiencia, matando a un espectador. El Fantasma, habiendo secuestrado a Christine de su camerino, se revela como un hombre deforme llamado Erik.
Erik tiene la intención de mantener a su prisionera en su guarida con él durante unos días. Sin embargo, ella hace que cambie sus planes cuando lo desenmascara y, para horror de ambos, contempla su rostro sin nariz y ojos hundidos, que se asemeja a una calavera seca por los siglos. Temiendo que ella lo deje, decide abrazarla permanentemente, pero cuando Christine solicita la liberación después de dos semanas, él acepta con la condición de que use su anillo y le sea fiel.
En el techo de en la Ópera, Christine le cuenta a Raoul sobre su secuestro y hace que Raoul prometa llevarla a un lugar donde Erik nunca pueda encontrarla, incluso si ella se resiste. Raoul le dice a Christine que cumplirá su promesa al día siguiente, a lo que ella accede. Sin embargo, Christine simpatiza con Erik y decide cantarle por última vez como una forma de despedirse. Sin el conocimiento de Christine y Raoul, Erik los ha estado observando y escuchó toda su conversación.
La noche siguiente, Erik, enfurecido y celoso, secuestra a Christine durante una producción de Fausto e intenta obligarla a casarse con él. Raoul es conducido por un misterioso habitual de la ópera conocido sólo como «El persa» a la guarida secreta de Erik en las entrañas de la Ópera. Aún así, terminan atrapados en una habitación con espejos por Erik, quien amenaza con eso a menos que Christine acceda a hacerlo. casarse con él, él los matará a ellos y a todos en la Ópera usando explosivos.
Christine acepta casarse con Erik. Erik inicialmente intenta ahogar a Raoul y al persa, usando el agua que se habría usado para sofocar Aún así, Christine suplica y se ofrece a ser su «novia viva», prometiéndole que no se suicidará después de convertirse en su novia, ya que ella acababa de intentar suicidarse. Erik finalmente libera a Raoul y al persa de su cámara de tortura.
Cuando Erik está a solas con Christine, se levanta la máscara para besarla en la frente y, finalmente, le devuelve el beso. Erik revela que nunca ha besado a nadie, incluida su propia madre, que huiría si alguna vez lo hiciera. intentó besarla. Él está abrumado por la emoción. Él y Christine entonces lloran juntos, y sus lágrimas «se mezclan». Ella también toma su mano y dice: «Pobre, infeliz Erik», lo que lo reduce a «un perro listo para morir por ella».
Él permite que el persa y Raoul para escapar, aunque no sin antes hacerle prometer a Christine que lo visitará el día de su muerte y le devolverá el anillo de oro que le dio. También le hace la promesa al persa de que luego irá al periódico y reportará su muerte, ya que morirá pronto «de amor».
De hecho, algún tiempo después, Christine regresa a la guarida de Erik, ya petición suya, lo entierra en algún lugar donde nunca lo encontrarán y le devuelve el anillo de oro. Luego, un periódico local publica la simple nota: «Erik está muerto». Christine y Raoul se fugan juntos, para nunca regresar.
El epílogo reúne fragmentos de la vida de Erik, información que «el narrador» obtuvo del persa. Se revela que Erik era hijo del dueño de un negocio de construcción, deforme al nacer.Se escapó de su Normandía natal para trabajar en ferias y caravanas, se educó en las artes del circo en Europa y Asia y, finalmente, construyó palacios de trucos en Persia y Turquía. Finalmente, regresó a Francia y comenzó su propio negocio de construcción. Después de ser subcontratado para trabajar en los cimientos del Palais Garnier, Erik se había construido discretamente una guarida para desaparecer, con pasajes ocultos y otros trucos que le permitían espiar a los gerentes.