Los Fabulosos Baker Boys son un dúo de pianos formado por los hermanos Jack y Frank Baker. Llevan 15 años interpretando canciones en bares y salones de Seattle, Washington, con un par de pianos de cola a juego. Mientras que Frank ejerce obedientemente de manager del dúo, Jack se ha cansado del material trillado que han llegado a interpretar a lo largo de los años, pero su autocomplacencia le deja sin inspiración para seguir con su talento. Aparte de tocar de vez en cuando la música que le gusta en un club de jazz local, la vida personal de Jack consiste en gran medida en relaciones de una noche sin sentido, el cuidado de su envejecido labrador Eddie, y pasar tiempo con Nina, una chica solitaria de su edificio de apartamentos cuya madre soltera la descuida en favor de las búsquedas románticas.

Preocupado por la repentina disminución de actuaciones estables y la pérdida de ingresos, Frank decide contratar a una cantante para reavivar el interés por su acto. Después de realizar varias audiciones sin éxito, conocen a Susie Diamond, una antigua acompañante que exige una audición a pesar de llegar varios minutos tarde. Aunque al principio está en desacuerdo con Frank por su atrevimiento y falta de profesionalidad, Susie impresiona a ambos hermanos con su interpretación de "More Than You Know", y la contratan. Su primera actuación como trío es defectuosa, pero al final es bien recibida, y el nuevo acto recibe gradualmente mejores actuaciones y salarios más altos a cambio.

El ahora demandado trío es contratado para un compromiso prolongado en un lujoso centro turístico. Jack y Susie coquetean con cautela entre las actuaciones, pero ninguno de los dos actúa de acuerdo con sus sentimientos. Al notar una creciente atracción entre ellos, Frank prohíbe a Jack que persiga a Susie por temor a que una relación entre ambos comprometa la estabilidad y el nuevo éxito del grupo. Frank regresa a Seattle antes de tiempo cuando uno de sus hijos sufre una pequeña lesión. Aprovechando su ausencia para contemporizar su lista de canciones, Susie y Jack ofrecen una sensual interpretación de "Makin' Whoopee" durante las fiestas de Nochevieja del hotel, tras lo cual finalmente sucumben a sus sentimientos y se acuestan juntos. Susie se sincera con Jack sobre su pasado como acompañante, pero éste permanece emocionalmente distante.

Cuando la pareja regresa a Seattle, Frank deduce rápidamente que Jack y Susie se han acostado juntos; las tensiones surgen cuando ambos se rebelan contra el control creativo de Frank y sus elecciones de canciones. Después de pasar otra noche con Jack, Susie le cuenta que ha recibido una lucrativa oferta de trabajo para grabar jingles de televisión para comida de gatos, lo que le obligaría a dejar el grupo. A Jack se le rompe el corazón al ver que Susie considera la posibilidad de marcharse, pero se niega a admitir sus verdaderos sentimientos y actúa como si su marcha no le preocupara. Susie acepta el trabajo después de una última actuación con The Fabulous Baker Boys, y ambos se separan tras una acalorada discusión en la que Susie acusa a Jack de ser un cobarde en su búsqueda de ella y de su carrera.

Jack y Frank discuten sobre las actuaciones cada vez más humillantes que Frank les ha reservado debido a la marcha de Susie, de la que Frank culpa a Jack. Después de casi romper la mano de Frank durante un altercado físico, Jack deja la banda. Al volver a casa, descarga sus frustraciones en Nina, pero se disculpa poco después, al saber que ella dependerá menos de él cuando su madre se case con su nuevo novio. Ahora, preparado para aventurarse por su cuenta, Jack visita a Frank para hacer las paces. Habiendo optado por ofrecer clases de piano desde su casa, Frank acepta la decisión de Jack de seguir una carrera en solitario y le explica que pensaba que estaba ayudando a su hermano menor a llevar una vida despreocupada, de la que a veces estaba celoso. Rememoran los primeros días de su actuación con un dúo final.

Jack visita a Susie, que no está disfrutando especialmente de su nuevo trabajo, y expresa su arrepentimiento por su comportamiento hacia ella. Susie no está preparada para reanudar su relación, pero los dos se separan como amigos, y Jack le dice que tiene el presentimiento de que volverán a verse. Jack observa cómo Susie se marcha a su nuevo trabajo hasta que casi se pierde de vista.