Великосветская публика русской столицы заинтригована появившейся новой цирковой звездой. Это таинственный молодой артист, который никогда не снимает маски и выступает под псевдонимом Мистер Икс. Директор цирка Станиславский сообщает, что по условиям контракта даже он не видел лица Мистера Икс. В окружении толпы поклонников в фойе цирка появляется молодая вдова, наследница огромного состояния княгиня Федора Палинская. По условиям завещания её покойного мужа она должна в течение шести недель выйти замуж за соотечественника, в противном случае весь капитал перейдет к другим родственникам её покойного мужа, живущим за границей. Вокруг княгини множество претендентов на её руку, среди которых — родственник российского императора великий князь Сергей Николаевич. Но Федора с насмешкой отвергает его. Она заинтересована личностью Мистера Икс. Появляется Мистер Икс. Его представляют публике. Федора отказывает артисту в просьбе поцеловать ей руку. Шут, циркач недостоин такой чести. Поклонники княгини пытаются силой снять с Мистера Икс маску, чтобы удовлетворить любопытство своей дамы, но Федора останавливает ссору. Публика уходит в зал. Мистер Икс размышляет о судьбе циркового артиста и отношении к нему светского общества, затем спешит на арену. Он должен выступать. В фойе появляется Тони Шлюмбергер, молодой австриец из Вены, который влюблён в цирковую танцовщицу англичанку Мейбл Гибсон. Появляется Мейбл. В ходе комического диалога выясняется, что на самом деле она тоже австрийка из Вены по имени Лиза, а за англичанку выдает себя по настоянию директора цирка для экзотики. Договорившись о встрече, Тони уходит. Возвращается после выступления Мистер Икс. Он потрясен встречей с Федорой и рассказывает Мейбл свою тайну. Его зовут Федор Палинский, и несколько лет назад он был влюблён в эту женщину, которая оказалась невестой его дяди — князя Палинского. Когда князь узнал о влюблённости племянника в свою невесту, он разрушил его карьеру в гусарском полку, и Федору пришлось бежать из дома и стать цирковым артистом. Появляется великий князь Сергей Николаевич, которому Федора только что отказала в очередной раз. Расставшись с надеждой стать мужем княгини, великий князь решает отомстить ей, опозорив в глазах светского общества. Для этого он предлагает Мистеру Икс познакомиться с Федорой под именем принца Кирасова. Теперь-то уж гордая княгиня позволит ему поцеловать руку. Мистер Икс соглашается, он не может устоять перед искушением видеть любимую женщину и говорить с нею. Князь приглашает всех принять участие в праздничном ужине прямо здесь в фойе цирка. Мистер Икс приходит без маски. Великий князь представляет его Федоре как принца Кирасова. Федора не сводит глаз с молодого красавца. План великого князя начинает осуществляться.

Прошло шесть недель. Чувство Федоры и мнимого принца Кирасова окрепло. Они влюблены друг в друга, но великий князь считает необходимым ускорить события. На балу он передает княгине подделанное им письмо от царя, в котором тот якобы требует, чтобы Федора завтра же явилась во дворец, где царь сам назначит ей жениха для того, чтобы капиталы её бывшего мужа остались в России. Единственный выход — тут же в домашней церкви великого князя обвенчаться с принцем Кирасовым. Влюблённые с восторгом принимают этот выход и отправляются вслед за князем в церковь. Перед этим князь обманывает Фёдора, говоря, что он обо всём рассказал Федоре. На балу появляются Тони и Мейбл, их отношения тоже достигли кульминации. Они решают также обвенчаться немедленно. Обряд венчания совершён. Из церкви выходят принц и принцесса Кирасовы. Неожиданно в зал входят цирковые артисты во главе с директором Станиславским. Они преподносят паре портрет Мистера Икс. Великий князь сообщает Федоре, что её муж — подложный принц, на самом деле это циркач Мистер Икс, и она теперь стала принцессой цирка. Княгиня в ужасе, она отвергает своего новоиспечённого мужа. В гневе Фёдор открывает ей всю правду — он настоящий принц (князь) Палинский, влюблён в неё давно, и только из-за несчастной любви и ревности дяди вынужден был стать цирковым артистом. Федора пытается вернуть его, но Палинский уходит вместе с цирковыми артистами.

В ресторане гостиницы хозяйка Карла Шлюмбергер и метрдотель Пеликан обсуждают дела гостиницы и личные дела хозяйки. Она обеспокоена поведением своего сына Тони, который вернулся из Санкт-Петербурга сам не свой. Также подозрения вызывает таинственная дама, поселившаяся в гостинице одновременно с возвращением Тони. Карла уходит. Появляется Тони, он в отчаянии: не знает, как сообщить матери, которую побаивается, новость о том, что женился без её ведома, да ещё и на цирковой артистке. Тони обо всём рассказывает Пеликану, тот обещает помочь. В ресторан спускается Лиза, она настаивает на том, чтобы Тони представил её матери. Она не хочет больше находиться в ложном положении. В разгар объяснения входит Карла. Скрывать правду более невозможно. После бурного объяснения Карла и Лиза находят общий язык и примиряются (Лиза оказывается дочерью австрийского офицера Буршталлера), Тони получает прощение. Ресторан открывается, появляется публика. Среди гостей великий князь и Федора. Федора безутешна, но и горда, она не будет первая искать примирения со своим мужем, который уехал в неизвестном направлении после свадьбы. Великий князь всячески поддерживает её в этом. Появляется Фёдор. Он простил жену, но не хочет объясняться с ней при великом князе. С помощью Пеликана великого князя удаётся удалить из ресторана. Фёдор подсаживается к Федоре. И вот супруги помирились и будут теперь жить долго и счастливо.