La película narra la historia de Jimmy Smith Jr. (Eminem), un joven rapero que vive en un barrio pobre de Detroit y que sueña con triunfar en el mundo de la música. Jimmy tiene que enfrentarse a varios problemas, como su trabajo precario, su relación con su madre alcohólica y su hija pequeña, su novia infiel y sus rivales en el rap. Jimmy participa en unas batallas de rap donde tiene que demostrar su talento y su ingenio frente a otros raperos. Su objetivo es ganar el concurso que se celebra en el club 8 Mile, el límite entre el barrio blanco y el negro, y así conseguir el respeto y la fama que desea.
Narra la historia de un proxeneta de Memphis en crisis llamado D-jay (Terrence Howard) quien, al enterarse que un antiguo compañero, que es ahora un rapero famoso (Ludacris), regresa a casa para una fiesta especial, decide grabar un demo para entregárselo y así cumplir su sueño de ser rapero. Con ayuda de Key (Anthony Anderson) un amigo y ex compañero de la escuela, Shug (Taraji P. Henson) una de sus prostitutas quien esta embarazada y enamorada de él, Nola (Taryn Manning) otra prostituta que lo ve como un padre y Shelby (DJ Qualls) un ingeniero de sonido, logrará narrar su historia a través de canciones que retratan la difícil vida que lleva en los barrios bajos de Memphis.
Chappelle, que quiere hacer una fiesta para sus amigos, para los músicos que tanto admira, decide recurrir al método más antiguo y convencional: el "boca a boca" y el megáfono. Invita personalmente a sus vecinos, a la señora del almacén, al peluquero y a los niños de las escuelas. Todos lo conocen por la televisión y lo quieren ¿El sitio escogido? Un callejón cualquiera del barrio.
Cuando Andie, una temperamental bailarina, ingresa en la Maryland School of the Arts, no le resulta fácil integrarse en el grupo sin perder su personalidad. Así que decide unirse a Chase, el bailarin con más carácter de la escuela, para formar un grupo de alumnos marginados que participarán en una competición de baile alternativo de Baltimore.
Honey Daniels (Jessica Alba) es una joven que lleva toda la vida queriendo mostrarle al mundo su talento para la danza. Ambiciosa y trabajadora, siempre ha aspirado a convertirse en coreógrafa, pero nunca lo ha tenido demasiado fácil, porque incluso su familia nunca ha creído que pueda llegar a lo más alto. Decidió mudarse al corazón de la ciudad, dejando una vida que podría haber sido mucho más fácil. Y todo para conseguir hacer realidad sus sueños.