События фильма разворачиваются в начале XX века, в Одессе, оккупированной французскими интервентами. Большевики, сидящие в подполье, отправляют двух офицеров — Луговца и Брянского — под видом князей в кафе «Веселая канарейка», которое служит местом встреч для белогвардейских контрразведчиков. Коммунисты под прикрытием знакомятся с артисткой варьете Брио, которая работает в этом заведении.