本片灵感来源于加州历史上最声名狼藉的谋杀悬案。
1947年，22岁的姑娘伊莉莎白·肖特(米娅·科施娜饰)来到繁华的都市洛杉矶。和许多年轻女孩一样，她最大的梦想是成为一名电影演员。但她的容貌还没有美丽到第一眼就引起别人的注意。她有长长的头发，喜欢去酒吧和夜总会，相信爱和浪漫的事情，把大量的时间花在化妆上。不久，她便成了一个初出茅庐的小明星。但是在她死后，其身世仍是一个巨大的疑团。她曾说她的丈夫在二战中捐躯，但其实这只是她为自己虚构的身世一部分，她的名字也像是个秘密，由于她的黑头发和黑色的衣服，而被世人称作“黑色大丽花”。
1947年某一日，一位行人在靠近好莱坞的一个空地上发现了“黑色大丽花”的尸体。她的裸体被人残忍地砍成两段，并有严重殴打和性虐待的痕迹。关于她死状的细节，有着数种令人不寒而栗的传闻。奇怪的是，当这起谋杀案在新闻中被披露之后，许多人去警察局自首，承认是他们杀了“黑色大丽花”。
警探布奇(乔什·哈奈特饰)和李(阿伦·艾克哈特饰)奉命追查这起凶杀案，随着案件的展开，李和未婚妻凯(斯嘉丽·约翰逊饰)受到了不明人士的恐吓，而布奇在调查中则被一个洛杉矶大家族的女儿玛德琳(希拉里·斯万克饰)所吸引，并惊奇的发现，玛德琳很可能与此案有关，于是布奇和李顺藤摸瓜，逐步发现了警局更大的阴谋内幕
这是一个有关梦想、妄想、爱、贪婪甚或堕落的故事。故事的主角，伊丽莎白·肖特是一个令人迷惑的年轻女孩，一个涉世未深的好莱坞新星，在1947年1月15日遭遇了一场至今未能破解的令人咋舌的谋杀案。于是，她开始成为了一个传说，成为无数人言说或书写的对象。1987年，黑色小说作家詹姆斯·艾罗瑞将这个故事写成小说，将她称作“黑色大丽花”，2006年，名导德·帕尔玛又将这部小说搬上银幕。于是电影遭遇小说，一个女人的传奇也与犯罪、侦缉在大银幕上相遇。