奥斯卡最佳男配提名演员约翰·浩克斯领衔，全片使用35mm菲林摄制，突出数码拍摄没法表现的特质，一刀不剪挑战镜头极限，5段故事纵横交错，桃乐丝离奇失踪，寻人寻己的救赎之旅
以南加州為故事背景，私家偵探森遜 (奧斯卡提名男配角 尊鶴基斯 飾) 奉命追查一個失蹤女孩，在調查途中遇上歹徒、脫衣舞孃和不同背景的人，逐步揭開森遜背後壓抑及迷茫的一生。故事分為5段，時空交錯，也展示浮華的洛杉磯背後不為人知的面貌。
到底森遜最後能否透過這些蛛絲馬跡，解開桃樂絲失蹤之謎？

深夜的穆赫兰道发生一桩车祸，女子丽塔（劳拉·赫利 Laura Harring 饰）在车祸中失了忆。她跌跌撞撞来到一个公寓里藏身。
一名男子说他常常梦见一个叫云奇的地方，那里有个恶魔盯着他。于是就来到云奇，果真见到墙后有怪物出现，男子当场晕死。
另有一名杀手杀死了他面前 的男人，然而蹩脚的他却惹来了不少一连串的麻烦。
故事回到一个刚到好莱坞“寻梦”的女子贝蒂（娜奥米·沃茨 Naomi Watts 饰），她的姨父姨母在电影圈有广泛人缘，让贝蒂的发展如虎添翼，试镜大受好评。同时，她所住的公寓，正好是丽塔藏身之地。贝蒂收留了丽塔，二人感情融洽。面对记不起自己是谁的丽塔，贝蒂决定帮助她寻找回自己的记忆。
一名导演想自己决定新戏的女主角，却被他人强行安排人选。工作不顺意的他还发现妻子和清洁工睡在一起。
这些看似松散的事件，就像一个迷宫，引向一个让人猜不透的世界……