В центре сюжета «Императорский вальс» оказывается Вирджил Смит, амбициозный американский продавец фонографов, который путешествует по Европе вместе со своей забавной собакой по кличке Блич. Их приключения приводят их в живописную Австрию, где Вирджил решает сделать необычное предложение — представить свой уникальный музыкальный аппарат Францу Иосифу, императору страны. Однако его намерения вызывают недоразумение: дворцовая стража принимает фонограф за потенциальную угрозу и арестовывает Смита.
После комичных происшествий, связанных с недопониманием, Вирджил получает возможность познакомиться с очаровательной графиней Джоанной Августой, которая оставляет в его сердце неизгладимый след. Между ними завязывается роман, но на пути к счастью стоит не только социальный статус, но и мнение самого императора, который считает, что отношения между обычным американцем и аристократкой невозможны. Тем не менее, Вирджил полон решимости доказать обратное, зажигая в своем сердце надежду на успех. А его верный пес Блич, тем временем, пытается завоевать расположение королевского пуделя, добавляя в историю комические моменты.