Ein Musikfilm ist ein fiktionaler Film, der von vielen musikalischen Darbietungen geprägt ist. Die verwendeten Musiknummern sind dabei – im Gegensatz zu „normalen Filmen“ – nicht nur Hintergrund-Untermalung, sondern integraler Handlungsbestandteil.
Als Subgenres können das Filmmusical, der Operettenfilm, der Revuefilm, der Schlagerfilm und der Tanzfilm angesehen werden. Nicht zugehörig sind überwiegend dokumentarisch geprägte Filme wie der Konzertfilm, Mitschnitte und ähnliche dokumentarische Formate.
Die ersten Filme waren Stummfilme, deren Vorführung von einem Pianisten oder einem Live-Orchester untermalend begleitet wurde. Die technische Möglichkeit, Bild und Ton zu synchronisieren, erschien zunächst als interessante Möglichkeit, die Musik eines Orchesters auch in kleine Kinosäle zu tragen. Der erste Tonfilm in Spielfilmqualität Der Jazzsänger (1927) mit Al Jolson hat daher weiterhin die im Stummfilm üblichen Texttafeln und verwendet die Möglichkeit des Tons nur für einige Gesangseinlagen.
Mit den verbesserten technischen Möglichkeiten, auch gesprochene Dialoge aufzuzeichnen, trat die Musik binnen kurzer Zeit (etwa ab 1930) in den Hintergrund zugunsten von dialogorientierten, handlungsgestützten Filmen. Jetzt erst kann man vom Musikfilm als eigenem Genre (in Abgrenzung zum „normalen“, dialogorientierten Film) sprechen.
Der Musikfilm erlebte in Hollywood als Filmmusical eine Blütezeit zwischen den 1930er- und 1960er-Jahren mit Stars wie Ginger Rogers, Fred Astaire und Gene Kelly. In Deutschland entwickelte sich im gleichen Zeitraum der Revuefilm, der die Prinzipien der zu jener Zeit üblichen großen Revue-Shows in das Medium Film übertrug. In den 1950er-Jahren entwickelt sich in Deutschland der Schlagerfilm, in dem die meist heitere Handlung durch Schlager ergänzt wird. Stars wie Peter Alexander, Caterina Valente, Vico Torriani und Fred Bertelmann haben mit diesen Filmen in Deutschland großen Erfolg. Sie werden in den 1960er-Jahren von Peter Kraus, Cornelia Froboess, Gus Backus, Vivi Bach und Hannelore Auer abgelöst, bevor der Schlagerfilm in den frühen 1970ern mit Filmen mit Roy Black, Chris Roberts und Heintje sein Ende fand.
In den 1960er Jahren werden in den USA Musikstars wie Elvis Presley oder in Großbritannien die Beatles in Filmen eingesetzt, die auf sie speziell zugeschnitten sind.
Auch heute ist der Musikfilm noch ein wirtschaftlich erfolgreiches Genre. Musikfilme wie die oscarprämierten Streifen Moulin Rouge oder Black Swan finden neue und kreative Möglichkeiten, Musik im Rahmen eines Films einzusetzen. Auch die meisten Disney-Animations-Filme kann man als Musikfilme bezeichnen. Musikstars wie Alan Menken oder Elton John schreiben für diese sehr erfolgreichen Produktionen die Musik. Im indischen Film sind Musikeinlagen ein typischer und eigenständiger Bestandteil des kommerziellen Kinos.