A bela e impulsiva Paulina (Gina Lollobrigida), amada irmã do Imperador Napoleão (Raymond Pellegrin), é sedenta por poder fora dos domínios do irmão, e para consegui-lo, ela encanta e seduz os homens da corte, tendo casos com vários deles, e levando uma vida de caprichos e luxúria.
Quando a carreira de seu irmão desabrocha, ela se casa com o jovem general Leclerc (Massimo Girotti) e brilha na corte imperial. Mas seu casamento não a impede de ter casos com vários homens, e a princesa apaixona-se por Jules de Canouville (Stephen Boyd), que é enviado para uma missão internacional por seu ciumento marido.
Quando torna-se viúva do general, casa-se com o romano Camillo Borghese (Giulio Bosetti), com quem leva uma vida conturbada e de quem rapidamente se desquita. De volta à França, ela aceita em seus braços novas honras e novos amores... Inclusive Jules, o grande amor de sua vida.
Vênus Imperial mostra como a vida desta princesa representa o bem e o mal do Primeiro Império Francês, cobrindo um período de 15 anos de história, que acompanham também a ascensão e queda de Napoleão Bonaparte.