Μια όμορφη νεαρή γυναίκα βρίσκεται σε μια λιμουζίνα. Η λιμουζίνα σταματάει στην έρημη οδό Mulholland και ο οδηγός απειλεί την κοπέλα με όπλο. Εκείνη την ώρα ένα όχημα εκτός πορείας πέφτει επάνω στη λιμουζίνα. Η κοπέλα γλιτώνει τη ζωή της, αλλά χάνει εντελώς τη μνήμη της. Χαμένη στο Λος Αντζελες, μπαίνει κρυφά σε ένα σπίτι. Εκεί θα έρθει για να μείνει η Betty, μια νεαρή ηθοποιός η οποία έρχεται να δοκιμάσει τις δυνάμεις της στο Hollywood. Οι δύο γυναίκες θα συναντηθούν και η Betty θα προσπαθήσει να βοηθήσει τη Rita (όπως αυθαίρετα "βαφτίζεται" η αγνώστου ταυτότητας γυναίκα) να βρει ποια είναι. Σε αυτό θα τη βοηθήσουν κάποιες «εκλάμψεις» ονομάτων και λέξεων που φωτίζουν αμυδρά το μυαλό της σε ανύποπτο χρόνο. Στην ιστορία μπλέκονται ένας ιδεολόγος σκηνοθέτης του Hollywood, ένα πτώμα, ένας πληρωμένος δολοφόνος και πολλοί άλλοι.

Η Νίνα, μια ορφανή εφηβη με προβλήματα ψυχικής υγείας, ξεκινά μια νέα δουλειά ως καθαρίστρια κήπου όπου γνωρίζει τον Tόνι. Ερωτεύονται ο ένας τον άλλο, αλλά σύντομα ο Τόνι αρχίζει να την προδίδει. Η Φρανσουάζ ,μια γυναίκα που μόλις βγήκε από το νοσοκομείο του Βερολίνου βλέπει τη Νίνα και πιστεύει ότι έχει βρει την απαχθείσα κόρη της, αλλά κανείς δεν την πιστεύει. Η Νίνα βρίσκεται σε δίλημα ...