L'Allemande Wilkie est une petite chanteuse de cabaret qui vit à Zurich. Elle aime Robert Mendelsson, un musicien suisse sur le chemin de la célébrité. Souvent Wilkie voit Robert la quitter pour de mystérieux voyages en Allemagne. Un jour, sur son insistance, il l'emmène. Et elle découvre qu'il transporte des Fonds destinés à des organisations juives. Riche avocat, David, le père de Robert, n'aime pas Wilkie. Il s'arrange pour qu'elle soit retenue en Allemagne. La voici désemparée à Berlin quand la guerre éclate. Elle se met sous la protection de Henkel, un officier SS qu'elle a connu à Zurich. Grâce à lui, qu'elle fascine, elle enregistre « Lili Marleen », une chanson qu'elle a chantée maintes fois sans succès. En 1941, Radio-Belgrade la diffuse. Et l'enthousiasme est immédiat, La petite chanteuse devient une star. Robert ne peut se passer de la revoir. Il se rend à Berlin où la Gestapo l'arrête. Alors, soupçonnée par les nazis, la chanteuse est mise à l'écart. Grâce à Robert, qui a compris les machinations de son père et veut sauver celle qu'il aime, l'Europe entière connaît la disparition de Wilkie. Alors, comme par enchantement, elle réapparaît. Après une tentative de suicide, on la stimule pour qu'elle chante en public. La guerre finie, elle retrouve Robert. Il est célèbre ; il est marié.