Une jeune actrice fauchée et sans grand talent tente de tirer profit de l'assassinat d'un producteur de cinéma pour régler ses propres problèmes.
Harry Lockhart, voleur en fuite, se retrouve accidentellement au beau milieu d'un casting de polar Hollywoodien. Afin de préparer au mieux son rôle, il fait équipe avec un détective privé sans foi ni loi et une comédienne en herbe.
En 1969, l'acteur de télévision Rick Dalton et son ami et doublure, le cascadeur Cliff Booth, sont totalement perdus dans une industrie du cinéma en pleine mutation. Ils ne comprennent plus cette Cité des anges qui assiste à l'émergence du mouvement hippie et à l'arrivée cauchemardesque du gourou Charles Manson...
Une attachée de presse profite d'une vague de crimes pour promouvoir, au Festival de Cannes, le navet horrifique dont elle a la charge.
Mona rêve depuis toujours d’être comédienne. Au sortir du Conservatoire, elle est promise à un avenir brillant mais c’est Sam, sa sœur cadette, qui devient rapidement une actrice célèbre. Mona, démunie, finit par emménager chez sa sœur, qui, fragilisée, s'éloigne de son métier et de sa famille. Devenue son assistante, Mona comprend que ce que sa sœur délaisse, elle doit s'en emparer.
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