Sin City est une ville infestée de criminels, de flics ripoux et de femmes fatales. Hartigan s’est juré de protéger Nancy, une strip‐teaseuse qui l’a fait craquer. Marv, un marginal brutal mais philosophe, part en mission pour venger la mort de son unique véritable amour, Goldie. Dwight est l’amant secret de Shellie. Il passe ses nuits à protéger Gail et les filles des bas quartiers de Jackie Boy, un flic pourri, violent et incontrôlable. Certains ont soif de vengeance, d’autres recherchent leur salut. Bienvenue à Sin City, la ville du vice et du péché.

Le film est composé de trois chapitres, chacun d'entre eux étant librement inspiré par Tokyo et tourné au cœur de la ville... "Interior Design" de Michel Gondry : un jeune couple se noie dans cette ville sans repères, jusqu'à ce que la jeune femme, trop seule, devienne l'objet d'une étrange transformation... "Merde" de Leos Carax : Une ignoble créature sème la panique et la mort dans les rues de Tokyo. Son procès déchaîne les passions... "Shaking Tokyo" de Bong Joon-ho : Depuis plus de dix ans, il est hikikomori. Il vit enfermé dans son appartement, réduisant au strict minimum tout contact avec le monde extérieur. Lorsque la livreuse de pizzas s'évanouit chez lui durant un tremblement de terre, l'impensable arrive, il tombe amoureux.