1947年,22岁的姑娘伊莉莎肖.特白(米娅-科什纳饰)来到繁华的都市洛杉矶。和许多年轻女孩一样,她最大的梦想是成为一名电影演员。但她的容貌还没有美丽到第一眼就引起别人的注意。她有长长的头发,喜欢去酒吧和夜总会,相信爱和浪漫的事情,把大量的时间花在化妆上。不久,她便成了一个初出茅庐的小明星。但是在她死后,其身世仍是一个巨大的疑团。
她曾说她的丈夫在二战中捐躯,但其实这只是她为自己虚构的身世一部分,她的名字也像是个秘密,由于她的黑头发和黑色的衣服,而被世人称作“黑色大丽花”。1947年某一日,一位行人在靠近好莱坞的一个空地上发现了“黑色大丽花”的尸体。她的luo体被人残忍地砍成两段,并有严重殴打和虐待的痕迹。关于她死状的细节,有着数种令人不寒而栗的传闻。奇怪的是,当这起谋杀案在新闻中被披露之后,许多人去警察局自首,承认是他们杀了“黑色大丽花”。
警探布奇(乔什哈奈特饰)和李(阿伦艾克哈特饰)奉命追查这起凶杀案,随着案件的展开,李和未婚妻凯(斯嘉丽-约翰逊饰)受到了不明人士的恐吓,而布奇在调查中则被一个洛杉矶大家族的女儿玛德琳(希拉里斯旺克饰)所吸引,并惊奇的发现,玛德琳很可能与此案有关,于是布奇和李顺藤摸瓜,逐步发现了警局更大的阴谋neimu。