好莱坞的穆赫兰道上，一个名叫丽塔 （ 劳拉·哈灵 饰）的女人遇上了一场车祸。车祸中的另外两个看上去显然不怎么正经的男人当场丧命，但丽塔幸运地死里逃生。但是她完全失忆了，甚至连自己的名字也无法记起。她从车里爬出来，跌跌撞撞地来到一座公寓，藏身于公寓外的灌木丛中。与此同时，立志要做演员的金发女孩贝蒂 （ 娜奥米·沃茨 饰）抱着梦想来到洛杉矶，与她同机的一对老夫妇笑容古怪，她借住在外出的鲁丝姨妈的公寓。贝蒂惊讶地发现房间里竟有一个陌生的失忆女人，她称自己为丽塔，这个黑发女人的皮包里有大量的现金和一把神秘的蓝钥匙。贝蒂决定帮助丽塔找回记忆，同时她们发现有杀手在寻找丽塔。在丹尼餐馆，丽塔记忆起穆荷兰道，在看了服务生的胸牌后想起了一个名字“戴安娜”。贝蒂和丽塔找到了戴安娜在穆荷兰道街区的公寓，她们从窗户进入后，吃惊的发现公寓的床上有一具腐烂的女尸，惊慌失措的丽塔非常害怕，贝蒂被丽塔的柔弱、美丽和神秘感所诱惑，她们发生了同性之爱，之后入睡的丽塔在梦中喊着一个词：赛伦西。丽塔好像想起了什么，在凌晨两点带着贝蒂来到一个叫“赛伦西”的俱乐部，舞台上魔术师和女歌手诡谲的表演让她们战栗不已，表演结束后，她们发现了一只神秘的蓝盒子。回到家里，丽塔找出蓝钥匙打开了蓝盒子，这时，贝蒂突然不见了，只剩下那个黑暗的蓝盒子在房间中 。