Cadillac Records kertoo Leonard Chessin ja Chess Records -levy-yhtiön artistien, kuten Muddy Watersin, Little Walterin, Chuck Berryn, Willie Dixonin ja suurenmoisen Etta Jamesin noususta maineeseen. Seksin, väkivallan, rotukysymysten ja rock'n'rollin sävyttämä elokuva seuraa Amerikan suurimpien musiikkilegendojen myrskyisää elämää 1950 – 60 -lukujen Chicagossa.
Sandra asuu 8-vuotiaan tyttärensä kanssa ja hoitaa sairasta isäänsä. Läheinen suhde isään on muuttunut sairauden myötä. Sandra yrittää äitinsä ja siskonsa kanssa saada isän laadukkaaseen hoitokotiin. Samaan aikaan hän törmää vanhaan lapsuudenystävään Clémentiin. Yhteisen ajan viettäminen Clementin kanssa tuntuu yhtäkkiä huolettomalta ja ihanalta.