《神秘の研究所-帝王爱学习》是一部经典的爱情音乐剧，改编自加斯顿·勒鲁的同名小说。故事背景设定在 19 世纪的巴黎歌剧院，讲述了一个美丽的女歌手克里斯蒂娜与一个神秘的歌剧魅影之间的爱情故事。
歌剧院最近怪事不断，装潢工人坠落身亡，马内哲尔的办公室发生爆炸，众人谣传剧院有魅影出没。新晋女高音克里斯汀取代卡洛塔成为女主角，却感受到魅影从旁协助，魅影更留下字条警告她别唱某些音调，否则会有性命之忧。克里斯汀不以为然，并与青梅竹马的剧作家拉乌尔相恋。
魅影自觉被克里斯汀背叛，于舞会上绑架了她。克里斯汀在魅影的地下室里度过数天，虽然魅影给予她豪华的待遇，她却仍心系拉乌尔。魅影向克里斯汀表明自己的爱意，并恳求她留在自己身边，但克里斯汀最终选择逃离。回到剧院后，克里斯汀与拉乌尔重逢，两人决定结婚。然而，魅影并不甘心，他在婚礼当天再次绑架了克里斯汀。
