Der siebenundfünfzigjährige Gymnasiallehrer Immanuel Rath (Emil Jannings) nimmt vorsichtig seinen toten Vogel aus dem Käfig. „Na, gesungen hat er sowieso nicht mehr“, kommentiert seine Haushälterin und wirft den Kadaver in den Ofen.

Der Professor ist sein eigener Gefangener und eigentlich auch mehr tot als lebendig. Seit sechsundzwanzig Jahren unterrichtet er am örtlichen Gymnasium, und seit mehreren Schülergenerationen kennt man den verschrobenen Lehrer unter dem Spitznamen „Unrat“. Raat behandelt die Schüler wie Erzfeinde; am liebsten würde der Gymnasiastenschreck seine autoritäre Herrschaft auch außerhalb des Klassenzimmers durchsetzen, zumal die Stadt voll ist von seinen ehemaligen Schülern.

Als in der Klasse offenherzige Bilder der Barsängerin Lola-Lola (Marlene Dietrich) auftauchen, glaubt Rath, einigen seiner Schüler wieder einmal etwas nachweisen zu können. Nachdem er herausgefunden hat, dass sie regelmäßig in die Hafenspelunke „Der Blaue Engel“ gehen, wo Lola auftritt, redet er sich ein, es sei seine Pflicht, das zu unterbinden und sucht die Sängerin in ihrer Garderobe auf: „Ich bin hier in amtlicher Eigenschaft. Sie verführen meine Schüler!“ Lola zieht sich währenddessen für den nächsten Auftritt um.

Auf der Bühne zeigt sie ihre Beine bis hinauf zu den Strapsen und singt mit rauchiger Stimme: „Ich bin von Kopf bis Fuß auf Liebe eingestellt, denn das ist meine Welt und sonst gar nichts. Das ist, was soll ich machen, meine Natur. Ich kann halt lieben nur und sonst gar nichts …“

Auch am nächsten Abend begibt sich Rath wieder in den „Blauen Engel“. Die Schüler sitzen bereits bei Lola in der Garderobe. Um sie vor dem Lehrer in Sicherheit zu bringen, sperrt Kiepert (Kurt Gerron), der Chef der Künstlertruppe, sie in den Keller. Rath kommt Abend für Abend, verliebt sich in die leichtlebige Barsängerin und ist kaum noch wiederzuerkennen.

Als der Schuldirektor (Eduard von Winterstein) hört, wie Rath im Klassenzimmer verspottet wird, entlässt er den Lehrer.

Einmal wird Rath in Lolas Bett wach und hört ihren Vogel im Käfig zwitschern. Nach einiger Zeit macht er ihr einen Heiratsantrag, und sie nimmt ihn an.

Rath tingelt mit Kieperts Truppe herum und lässt sich überreden, als Dummer August aufzutreten. Bald merkt er, dass Lola ihn betrügt. Als Kiepert ein Gastspiel im „Blauen Engel“ ankündigt, protestiert Rath, aber er kann sich nicht dagegen wehren. Während Lola im ausverkauften Saal singt, lässt er sich schminken. Apathisch beobachtet er, wie seine Frau mit ihrem Liebhaber, dem Artisten Hans-Adalbert Mazeppa (Hans Albers), flirtet. Kiepert führt dem Publikum Zauberkunststücke vor und kündigt seinen „Zauberlehrling August“ an, einen in der Stadt bestens bekannten früheren Schulprofessor. Höhnische Rufe begrüßen Rath. Der stürzt sich hinter den Kulissen auf Lola, wird jedoch überwältigt und in eine Zwangsjacke gesteckt. „Und alles wegen einem Weib“, wundert sich Kiepert.

Als man ihn gehen lässt, wankt Rath aus dem „Blauen Engel“. Durchs Fenster hört er Lola singen. Er schleicht zu der Schule, an der er früher unterrichtete, beugt sich über den Katheder, und seine Hände umkrallen das Holz. So findet der Pedell den Toten.