Cadillac Records følger Leonard Chess mannen som startet Chess Records, veien til suksess - samt de artistene som spilte inn hos ham som Muddy Waters, Little Walter, Chuck Berry, Willie Dixon og den store Etta James. Historien, som er basert på virkelige hendelser, utspiller seg i en verden med sex, vold og rock 'n' roll i Chicago på 1950- og 1960-tallet. Vi følger det innholdsrike og turbulente livet rundt noen av USAs største musikklegender.

Rob Gordon er singel. En singel omgitt av tusenvis av LP-plater, både hjemme og i platebutikken han eier. Kjæresten Laura har akkurat forlatt ham og blitt enda et nummer i hans bedrøvelige statistikk over eks-kjærester. Hvorfor klarer han aldri å holde på et eneste forhold? Er det platene og musikken, eller er det fordi han rett og slett er en dovenpels? Desperat og patetisk begynner han å lete etter årsaken til fiaskoen. Ingen slipper unna. Selv ikke klassevenninner fra barneskolen! Snart innser han at det bare finnes ett eneste forhold han ikke bare blir i, men faktisk ikke klarer å komme ut av. Nemlig det til kameratene i platebutikken. Men den egosentriske besserwisseren Barry og den sjenerte musikk-eksperten Dick har ikke snøring på hva Rob søker. I deres verden staves nemlig kjærlighet med fem bokstaver: V-I-N-Y-L.