15 Ocak 1947'de, güzel, genç bir kadının işkence ve tecavüz edilmiş cesedi, boş bir arsada bulunur. Kurban, Siyah Dahlia olarak manşetlere taşınır ve böylece Kaliforniya tarihindeki en büyük insan avı başlar.
Kendilerini bir anda soruşturmanın içinde bulan Bucky Bleichert ve Lee Blanchard, iki Kefalet Bürosu polisi, iki arkadaş ve aynı kadına aşık olan iki rakiptir. Fakat her ikisi de Dahlia'yı saplantı haline getirmiştir çapraşık arzular içinde, Dahlia'nın geçmişiyle ilgili her şeyi öğrenmek, O'nun katilini yakalamak, ölümde bile olsa kadına sahip olmak bir o yana bir bu yana savrulurlar. Soruşturmaları onları, savaş sonrası Hollywood'unun tehlikeli sularında, cehennem gibi bir yolculuğa, kızın karma karışık hayatının tam ortasına ve kendi zihinlerinin sınırlarının ötesinde büsbütün bir çılgınlık alanına sürükler.