Rick Blaine (Humphrey Bogart) là một người Mỹ lưu vong sống tại thành phố biển Casablanca của Maroc thuộc Pháp. Anh là ông chủ của một quán bar sang trọng kiêm sòng bạc nổi tiếng có tên "Rick's Café Américain", nơi tập trung đủ mọi thành phần của thành phố, từ những viên chức Vichy Pháp hay sĩ quan Đức Quốc xã cho tới những người tị nạn bị mắc kẹt tại thành phố cảng trên đường chạy trốn cuộc chiến đang lan rộng ở châu Âu. Có vẻ ngoài lạnh lùng và không bao giờ tiếp rượu khách tới quán bar, Rick thực tế lại là một người Mỹ nhiệt huyết từng chiến đấu bên cạnh những người Cộng hòa trong cuộc Nội chiến Tây Ban Nha chống lại phe phát xít của Francisco Franco.

Một buổi tối, Ugarte (Peter Lorre), vốn kiếm sống bằng những mánh khóe lặt vặt và là khách quen của Rick, tới Rick's Café Américain với hai tờ giấy thông hành mà gã lấy được sau khi giết chết hai nhân viên đưa thư người Đức. Đây là những giấy tờ có giá trị cực lớn đối với những người bị mắc kẹt ở Casablanca vì nó cho phép người mang chúng được phép đi lại tự do trong vùng của Đức Quốc xã kiểm soát tại châu Âu, đồng nghĩa với việc họ có thể đặt chân tới Lisboa, Bồ Đào Nha để rồi từ đó bay tới Mỹ và thoát khỏi sự tàn khốc của cuộc chiến. Dự định bán lại hai tờ thông hành với giá cao của Ugarte không thành khi gã bị viên đại úy cảnh sát Louis Renault bắt ngay tại quán cà phê. Nhưng Renault và các sĩ quan Đức Quốc xã không biết rằng trước khi bị bắt Ugarte đã kịp giao lại hai tờ thông hành cho Rick. Cùng thời điểm với vụ bắt giữ Ugarte, Rick gặp hai người khách mà anh không hề mong đợi, đó là người yêu cũ của anh, Ilsa Lund (Ingrid Bergman) cùng chồng của cô là Victor Laszlo (Paul Henreid). Laszlo vốn là một lãnh tụ kháng chiến người Tiệp Khắc đã từng chạy thoát khỏi trại tập trung của Đức Quốc xã và đang tìm cách vượt khỏi Casablanca tới Mỹ nhằm tiếp tục tổ chức cuộc kháng chiến tại châu Âu. Ilsa Lund tìm thấy người bạn là nhạc sĩ dương cầm Sam và yêu cầu chơi bản "As Time Goes By."

Sau cuộc nói chuyện với ông Ferrari (Sydney Greenstreet), chủ quán bar cạnh tranh với Rick Blaine, Victor Laszlo tin rằng Rick đang có hai tờ thông hành trong tay và quyết định thuyết phục Rick nhượng chúng lại cho mình. Trước lời đề nghị của Laszlo, Rick thẳng thừng từ chối với lời giải thích đơn giản rằng Laszlo hãy về hỏi lý do từ người vợ của mình. Trong lúc đó bên ngoài quán bar, các viên sĩ quan Đức đang hát vang bài hát mà họ rất tự hào là "Die Wacht am Rhein", để đáp trả, Laszlo đề nghị ban nhạc của quán chơi bản quốc ca của Pháp "La Marseillaise" và bắt nhịp cho toàn bộ khách trong quán hát theo át lời người Đức. Hành động của Laszlo khiến viên thiếu tá Strasser của Đức Quốc xã tức giận tới mức ông ta buộc đại úy cảnh sát người Pháp Renault đóng cửa ngay lập tức cơ sở kinh doanh của Rick.

Đêm hôm đó, đích thân Ilsa tới gặp Rick tại quán cà phê sau khi Laszlo phải tham gia một cuộc họp bí mật của những người kháng chiến. Một lần nữa Rick từ chối giao lại hai tờ thông hành khiến Ilsa phải rút súng ra đe dọa, tuy nhiên cô nhanh chóng thừa nhận rằng mình không thể bắn anh và rằng cô vẫn còn rất yêu anh. Ilsa giải thích với Rick rằng khi hai người phải lòng nhau ở Paris trong những ngày trước khi thành phố rơi vào tay người Đức, cô không biết rằng người chồng tưởng như đã chết trong trại tập trung của cô thực tế vẫn còn sống và thậm chí đã thoát được về ngoại ô thành phố. Đứng trước trách nhiệm chăm sóc người chồng bị thương, cô buộc phải ở lại thành phố mà không thể tới ga tàu cùng Rick như lời ước hẹn. Mặc dù còn tỏ ra chua cay vì mối tình tan vỡ, Rick vẫn hứa giúp chồng Ilsa chạy thoát để rồi sau đó anh cùng cô có thể một lần nữa sống bên nhau.

Tại quán Rick's Café Américain, Laszlo tới gặp Rick để tiết lộ rằng mình đã biết về tình cảm của Ilsa với Rick và anh đề nghị Rick dùng những tờ thông hành để đưa vợ mình tới nơi an toàn. Ngay lúc này Renault ập tới bắt Laszlo khi đang giao dịch giấy thông hành với Rick, với tội danh dính líu tới giấy tờ bị đánh cắp. Lúc này Rick trở mặt với kế hoạch vạch sẵn ban đầu vốn để lừa Renault, rút súng buộc ông thả Laszlo và đưa cả hai vợ chồng Ilsa tới sân bay để bắt chuyến bay đêm tới Lisboa. Tại sân bay Rick bộc lộ kế hoạch thực sự của mình, đó là cho cả hai vợ chồng Ilsa chạy trốn vì theo Rick, Ilsa không thể ở lại sống cùng anh bởi cô là một phần quan trọng trong cuộc chiến đấu của Laszlo sau này. Sau đó anh còn tiếp tục giết viên sĩ quan Strasser khi ông ta tìm cách ngăn cản chuyến bay của hai người. Chiếc máy bay chở Ilsa cùng Laszlo cất cánh cùng lúc Renault quyết định rời bỏ Casablanca để cùng Rick tới vùng do Chính phủ tự do Pháp quản lý ở Brazzaville. Cả hai bước vào màn sương mù dày đặc với câu thoại cuối cùng của Rick: "Louis, tôi nghĩ rằng đây là sự bắt đầu của một tình bạn đẹp." ("Louis, I think this is the beginning of a beautiful friendship.")