Действие мюзикла происходит в 1957 году, в канун Фестиваля Молодежи и Студентов. Полковник НКВД Иванов получает оперативную информацию, что во время Фестиваля будет устроена некая акция протеста. Он поручает своим агентам установить характер этой провокации и предотвратить ее.
Ансамбль стиляг «Винил» во главе со своим лидером Жоржи участвуют в конкурсе комсомольской самодеятельности. Победивший получает уникальную возможность выступить на открытии Фестиваля перед иностранцами! Однако «Винил» не проходит конкурс – их тексты и манера исполнения не нравятся членам комиссии, среди которых и молодой комсорг Капитолина, тайно влюбленная в Жоржи. Технический гений Бунчи, лучший друг Жоржи и один из участников ансамбля предлагает новый план действий: изготовить тираж пластинок c песнями группы «на костях» и распостранить среди гостей прямо на Фестивале! Для прибывающих иностранцев разработана специальная экскурсионная программа, организация которой поручена Капитолине. Строгий комсорг негодует: начало экскурсии задерживается из-за опоздания переводчицы. Наконец, переводчица появляется – это Виола, дочь советского дипломата, недавно вернувшаяся в СССР из Англии. Виола не нравится Капитолине с самого начала. Комсорг отчитывает Виолу, отстраняет ее от работы и отправляется за «нашим» переводчиком. Воспользовавшись заминкой, стиляги во главе с Жоржи начинают петь прямо на улице, как бродячие музыканты! Иностранцам очень нравится их выступление, и стиляги увлекают делегацию за собой. Жоржи знакомится с Виолой, между ними сразу пробегает искра, молодые люди явно нравятся друг другу. Все это видит подоспевшая Капитолина. Она приходит в ярость и бросает Жоржи обвинение в том, что он позорит советскую молодежь. Возникает потасовка между комсомольцами и стилягами. Комсомольцев больше и они одерживают верх. Но побитые стиляги не падают духом: во главе с Бунчи они отправляются готовиться к перезаписи пластинок «на костях».
Жоржи, оставшись наедине с Виолой, рассказывает о том, кто такие стиляги в СССР и приглашает ее принять участие в изготовлении пластинок. Жоржи приходит в кабинет к отцу. К нашему изумлению, отцом Жоржи оказывается сам полковник НКВД Иванов! Да и Жоржи узнать не просто – сейчас он обычный советский комсомолец Саша Иванов. Мы осознаем, что Жоржи ведет двойную жизнь - в такой семье иначе и быть не может! Полковник сообщает сыну, что в преддверии Фестиваля усилен контроль за неблагонадежными группами. Он предупреждает Жоржи, чтобы тот держался подальше от сомнительных обществ, иначе им обоим несдобровать. В коммуналке у Бунчи стиляги тиражируют пластинки «на костях» - рентгеновских снимках. Виола с явным интересом наблюдает за происходящим. Жоржи приглашает Виолу на закрытую вечеринку стиляг в клуб Коктейль-Холл, где состоится выступление ансамбля «Винил». Полковник Иванов получает ту же самую информацию по спецсвязи от особого агента.
Вечеринка в Коктейль-холле в полном разгаре. Жоржи знакомит Виолу со стиляжьей тусовкой. В ответ Виола блистательно исполняет блюз. Жоржи поднимается на сцену и вместе с участниками ансамбля начинает раздавать всем присутствующим пластинки, говоря при этом загадочное «Вы знаете, что делать с ними дальше». Виола направляется к телефонному автомату... Но на полпути останавливается.... Нет-нет, она не в силах сделать этот звонок, она уже без ума от Жоржи. Жоржи увлекает Виолу на крышу клуба. На крыше Коктейль-холла Жоржи и Виола признаются друг другу в любви. Виола узнает, что фамилия Жоржи - Иванов. Она интересуется, не родственник ли Жоржи полковнику Иванову. Узнав, что это отец Жоржи, она хочет немедленно уйти. Внезапно музыка в коктейль-холле обрывается, слышны крики и шум всеобщей возни. Виола пытается увести Жоржи с крыши, но... Тут появляется сам полковник Иванов в сопровождении НКВДшников. Увидев сына в стиляжьей одежде, он блестяще держит удар. Полковник сообщает, что внизу, в Коктейль-холле арестованы все участники тайной вечеринки. Затем интересуется, почему ОСОБЫЙ АГЕНТ Виола не позвонила? Жоржи с ужасом понимает, что это Виола навела НКВДшников на стиляг. Он бросает ей в лицо обвинение, она в слезах оправдывается, что иначе поступить не могла. Люди полковника уводят Жоржи и сажают его под домашний арест. Полковник предупреждает Виолу, что если она еще раз даст повод усомниться в своей надежности, он не выполнит свою часть их договора. Виола остается одна на крыше в полном отчаянии.
Всех участников вечеринки в Коктейль-Холле сажают в камеру предварительного заключения. Среди них нет только Жоржи. Члены ансамбля «Винил» склоняются к тому, что, вполне возможно, это Жоржи их и сдал. Однако Бунчи пресекает эти разговоры на корню. Он не сомневается в своем друге, кроме того, он уверен, что скоро всех выпустят. В кабинет к полковнику Иванову приходит Виола. Она выполнила свою часть договора, и теперь полковник должен выполнить свою. Суть сделки вот в чем: Виола согласилась сотрудничать c НКВД в обмен на информацию о своем отце, которого отозвали из Лондона еще в 37-ом и с тех пор о нем не было никаких вестей. Разговор принимает неожиданный оборот: полковник признается Виоле, что испытывает к ней страстные чувства и предлагает свое покровительство и любовь. Но его откровения не производят на Виолу никакого впечатления, она требует, чтобы Иванов сказал, что с ее отцом. Разозленный полковник швыряет ей в ноги папку «Дело» и безжалостно сообщает, что отец Виолы умер в лагере от болезней еще до войны. Девушка раздавлена этой новостью. Она покидает кабинет в шоковом состоянии. К Иванову начинают стекаться отчеты от подчиненных – информация о причастности стиляг и ансамбля «Винил» к антисоветскому заговору не подтверждается. Но полковник не выпускает ребят и требует копать дальше. Он вызывает к себе Жоржи. Полковник фактически шантажирует сына, говоря, что его друзьям будет предъявлено обвинение в организации действий, подрывающих устои советского государства, и он, Жоржи, должен подтвердить это! Сама Виола, опустошенная и раздавленная, приходит на крышу Коктейль-Холла. Она потеряла все и решает прыгнуть вниз. Но в самый последний момент она осознает, что единственное, что у нее еще осталось в этой жизни - это любовь к Жоржи. Виола решает, что должна сделать все, чтобы спасти эту любовь. Виола появляется на пресс-конференции для иностранной прессы. Перед самым началом она пытается пробраться на трибуну и сделать громкое заявление, но ее перехватывают комсомольцы Капитолины. Виола рассказывает Капитолине, что Жоржи арестован ни за что, и надо предать дело огласке – это единственный способ ему помочь. Капитолина принимает решение: она должна сделать заявление сама, а Виола переведет ее слова. Щелкают объективы иностранных фотокорреспондентов, газетчики разных стран строчат заметки. Дело получает международный резонанс. Полковник Иванов в бешенстве. Выступление Капитолины спутало ему все карты: стиляги, без вины сидящие в камере, попали на страницы всех газет. Вышестоящий чин извещает полковника, что тот отстранен от должности.
Ансамбль «Винил» выходит на свободу. Ребят встречают преданные девушки. Жоржи предстоит сделать трудный выбор – между Капитолиной и Виолой. Первая пустила под откос свою карьеру, чтобы спасти Жоржи, вторая, хоть и неумышленно, явилась причиной всех его неприятностей. И все же... выбор должно сделать за него сердце. И Жоржи выбирает Виолу. Влюбленные уходят, Капитолина с грустью смотрит им вслед. Начинается долгожданный концерт в честь открытия Фестиваля. На сцене хор пионеров, тот самый, что обошел «Винил» в конкурсе. В середине песни на сцену врываются музыканты во главе с Жоржи и перехватывают инициативу у пионеров, оттесняют их, поют в своей, свежей и неповторимой манере. Зал в восторге. Но забойный номер прерывается страшным, зловещим маршем сапог – на сцене появляется полковник Иванов вместе с НКВДшниками. Все в ужасе. У кого-то из музыкантов «Винила» подкашиваются ноги, кто-то медленно снимает гитару, кто-то просто застывает, как вкопанный. В самый тяжелый момент Жоржи совершает поступок: он берет на гитаре аккорд, потом другой и начинает, сначала, тихо, но все громче и громче петь. Постепенно, по одному к нему присоединяются остальные участники ансамбля. Фестиваль приветствует стиляг. Полковнику и НКВДшникам нечего на это ответить – они отступают. Стиляги одерживают победу. Ансамбль «Винил» продолжает свое зажигательное выступление. Жоржи притягивает Виолу к себе. Они замирают в затяжном поцелуе под звуки гимна любви и