Deloris Van Cartier, chanteuse à Las Vegas, est appelée par ses ex-compagnes du couvent Sainte Catherine pour venir en aide au lycée Saint Francis, à San Francisco, situé dans un quartier difficile. Elle commence par refuser, mais comme elle a le coeur tendre, elle accepte en dépit de la chambre minable qui lui est réservée. Elle est présentée aux pères sous le nom de soeur Mary Clarence, nouveau professeur de musique. Le premier contact avec sa classe est terrifiant : des "rapeurs", des insolentes qui, au mieux, sont indifférents. Elle a droit à la farce classique de la glue sur sa chaise. Un jour, elle surprend une conversation entre le père Maurice, une commission de l'évêché et Crisp, l'intendant : la fermeture de l'école est envisagée à brève échéance. Elle décide d'organiser une chorale pour le grand concours des chorales de l'Etat de Californie. Les élèves sont galvanisés, même la jeune Rita. Le grand jour arrive, mais Crisp découvre sa véritable identité et veut empêcher la chorale de participer à la compétition. Les pères le séquestrent dans le théâtre afin de l'en empêcher. Les jeunes élèves sont très impressionnés par la qualité de leurs concurrents. Pourtant, une fois sur scène, ils font une prestation éblouissante sous la direction de soeur Mary Clarence et remportent le grand prix. L'école est sauvée.