"Pigalle nocą" opowiada o 30-letnim Thomasie (Jalil Lespert), który jest doradcą finansowym w londyńskim City. Podczas pobytu w Paryżu mężczyzna odwiedza dyskotekę na placu Pigalle. Oprócz nagich kobiet w tłumie zobaczył też swoją siostrę Emmę (Armelle Deutsch), która przed kilkoma laty przyjechała do Paryża pracować jako fotograf. Thomas próbuje z nią porozmawiać, lecz ona go unika. Niedługo potem znika w niewyjaśnionych okolicznościach. Mężczyzna wybiera się do dzielnicy Pigalle, po to by odkryć tajemnicę jej zniknięcia. Cała ta sprawa jest związana z konfliktem między Nadirem (Simon Abkarian), posiadaczem dwóch głównych klubów na placu Pigalle, a tajemniczym właścicielem nowego klubu Paradise.