Der Film spielt im Jahr 1910; Die Geschichte beginnt mit der Dokumentation der Überschwemmung der Seine in diesem Jahr.
Der schüchterne Projektor Emile Petit hat eine Leidenschaft für Film und ist in seinen Kollegen im Kino Maud verliebt. Sein Freund, ein überschwänglicher, aber widerlicher Erfinder und Lieferfahrer, Raoul, holt ihn von der Arbeit ab, um ihn in seinem bizarren Fahrzeug ("Catherine") zu transportieren und einen neuen Gürtel für seinen Projektor zu erhalten. Beim Kauf eines neuen Gürtels kauft sich Emile auch eine neue Kamera, die von einem lokalen Dieb gestohlen worden wäre, wenn „Catherine“ nicht versagt hätte. Die Geschichte stellt auch Lucille vor, Raouls Freund aus Kindertagen, mit dem er schlechte Beziehungen hat: einen Kabarettsänger im Club L'Oiseau Rare ("Der seltene Vogel"), dessen Tante Carlotta versucht, sie mit dem wohlhabenden Polizeikommissar zu verheiraten Bürgermeisterkandidat Victor Maynott. Eines Abends bringt Raoul Emile mit, um eine Lieferung in den Botanischen Garten zu machen. In Abwesenheit des Professors, der dort arbeitet, wird der Ort von seinem Assistenten, einem Nasenaffen namens Charles, bewacht. Hier experimentiert Raoul mit einer "Atomize-a-Tune" -Mischung, die Charles vorübergehend die Stimme eines Opernsängers und eines instabilen "Super Dünger" verleiht, der einen Sonnenblumenkern sofort zu einer riesigen Sonnenblume wachsen lässt, die in Richtung Raoul und Emile fällt. Bei der folgenden Störung tritt eine Explosion auf, wenn die beiden Chemikalien gemischt werden. Jeder ist unversehrt, aber Emile ist überzeugt, dass er eine monströse Kreatur erblickt hat, von der ein Foto später in den Zeitungen erscheint.
Maynotts Stellvertreter, Pâté, leitet eine Untersuchung über den Verbleib der Kreatur ein, wird jedoch von Maynott in der Hoffnung auf Unterstützung der Bevölkerung für seine Kandidatur als Bürgermeister konfrontiert. Gleichzeitig versucht er erfolglos, Lucille zu verführen. Währenddessen versucht Lucille, einen neuen Musiker für ihre Show zu finden, und lehnt den Kellner des Kabaretts, Albert, ab. Beim Versuch, das Kabarett zu räumen, stolpert Albert über die Kreatur und flieht verängstigt. Als Lucille die Kreatur sieht, hat sie Angst, hört sie aber singen und entdeckt, dass sie nicht gefährlich ist, aber eine schöne Singstimme hat. Sie begrüßt es daher unter dem Namen Francoeur (was "ehrliches Herz" bedeutet). Es zeigt sich dann, dass es sich bei der Kreatur um einen Floh handelt, den der Dünger inmitten aller anderen Chemikalien der Laborexplosion (einschließlich des Atomize-a-Tune, der zu Francouers schöner Stimme führt) auf den menschlichen Maßstab vergrößert hat. Während der Untersuchung wird die Rolle von Emile und Raoul bei dem Laborvorfall entdeckt. Für Maynotts Interesse an der Kreatur erhalten sie die Ehrenmedaille. Bei einer Herausforderung, die zuvor von Lucille gestellt wurde, nutzt Raoul dies, um die besten Plätze bei Lucilles Show in "The Rare Bird" zu bekommen, wo Francoeur (verkleidet) und Lucille als Duett singen. Lucille ist jedoch nicht bekannt, dass die Wirkung des Tranks nicht dauerhaft ist und Francoeur langsam auf seine normale Größe schrumpft. Nach der Show gratulieren Emile und Raoul Lucille zu ihrer Show, aber Lucille enthüllt versehentlich die Identität von Francoeur, die Albert der Polizei meldet. Emile, Raoul und Francoeur entkommen knapp und Albert wird wegen des Verdachts, die Polizei angelogen zu haben, festgenommen. Das Trio hat Probleme herauszufinden, wo Francoeur untergebracht werden soll, da er zu schrecklich aussieht, um auf der Straße gesehen zu werden, und Maynott immer noch hinter ihm her ist. Plötzlich kommt Lucille auf eine Idee, die sie während der Zeremonie präsentieren möchte, in der sie Francoeur enthüllen und seinen Tod vortäuschen wird.
Am nächsten Tag eröffnet Maynott die Montmartre-Standseilbahn, die Montmartre und die Basilika des Sacré Cœur bedient. Das Trio beschließt zusammen mit Francoeur und Charles, den Tod der Kreatur vorzutäuschen. Als Maynott die Kreatur entdeckt, die sich unter der Bühne versteckt, werden Francœur und seine Freunde von Maynott durch die Straßen von Paris gejagt. Die Verfolgungsjagd endet an der Spitze des Eiffelturms. Raoul benutzt "Katharinas" Klappe, um dort zu schwimmen, aber gerade als sie es zum Turm schaffen, sinkt "Catherine". In der Zwischenzeit kommt Maud (nachdem sie eine Einladung von Emile erhalten hat) pünktlich zum folgenden Kampf am Turm an, in dem sie Emile unterstützt und ihre Gefühle für ihn zugibt. Nach einem Kampf um den Schutz von Francoeur vor Maynott lässt ein Schuss von Maynott und Francoeurs plötzlichem Verschwinden alle glauben, er sei tot. Maynott wird dann von Pâté wegen vorsätzlichen Mordes verhaftet (auf der Grundlage, dass Francoeur unschuldig ist), während Emile und Maud sich gegenseitig in die Arme fallen. Später am Abend ist Lucille durch das Verschwinden von Francoeur verstört; aber Raoul überzeugt sie trotzdem zu singen. Während sie sich bemüht zu beginnen, hört sie Francoeur, der wieder zu seiner natürlichen Größe zurückgekehrt ist, in ihrem Ohr singen, sehr zu ihrem Glück. Einige Zeit später kehrt der abwesende Professor von seiner Reise zurück; und wenn die drei Freunde die Situation erklären, bringt er Francoeur dauerhaft auf menschliche Größe zurück. Francoeur erhält eine zweite Abrechnung auf den Plakaten für Lucilles Show. Lucille und Raoul teilen später ihren ersten Kuss in Lucilles Umkleidekabine. In einem Rückblick wird offenbart, dass Raoul Lucilles Absichten missverstanden hatte, als sie als Kind seinen Lieblingsspielzeugwagen nahm - sie hatte gehofft, dass er sie verfolgen würde.
In einer Mid-Credits-Szene streuen Raoul, Lucille, Francoeur, Maud, Emile, Charles, Carlotta und Pâté superdüngte Sonnenblumenkerne, um die überflutete Seine von ihrem Wasser zu befreien. In einer Post-Credits-Szene wird Maynott in derselben Zelle wie Albert und der Dieb von früher gezeigt, der gezwungen ist, den entsetzlichen Gesang des Duos zu ertragen.