En 1938, Tod, un décorateur ambitieux, arrive à Hollywood, où il obtient un emploi de dessinateur dans un studio. Dans la pension où il s'est installé, il fait la connaissance de Faye, sa voisine, qui rêve de devenir une star...
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...
Nous voici plongés dans une histoire de mystère, Lorsqu'une actrice, en proie à l'amour et aux tourments, ne fait plus la distinction entre son personnage à l'écran et la réalité, sa vie devient cauchemardesque et surréaliste...
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