这被认为是大卫•林奇拍得最混乱的一部电影。爵士乐手（比尔•普尔曼 Bill Pullman 饰）和他的妻子（帕特丽夏•阿奎特 Patricia Arquette 饰）一天早上收到了一盒录影带，他们发现里面的内容竟然是他们日常生活的点点滴滴。从此，他们每天早上都会收到这样的录影带。这天，乐手发现录影带里的内容竟然是他杀死了妻子！当他冲进卧室时，发现妻子果然死在了床上。
警察将他带走了。一晚过后，原本在监房里坐着的乐手变成一个年轻的维修工，莫明其妙的警察只好将他放了。维修工因一手出色的修车技术深得黑社会老大器重，这时，他发现老大的女人竟然和他的妻子长得一摸一样，只是头发颜色不一样。老大的女人主动勾引了维修工，两人携款潜逃。当他们来到荒漠公路时，维修工与女子疯狂做爱，之后他又变回了乐手……

故事发生在遥远的未来时代，沙丹四世（何塞·费勒 José Ferrer 饰）是宇宙之王，他靠着自己的强权和武力控制着整个帝国。尽管手握大权，但沙丹四世还是没有安全感，他认为自己的表弟亚崔迪公爵（尤尔根·普洛斯诺 Jürgen Prochnow 饰）企图谋权篡位，因此将他发配到了遥远的凯勒丹行星上。
沙丹四世对于亚崔迪公爵的迫害并没有停止，最后，公爵战败自杀，留下妻子和儿子保罗（凯尔·麦克拉克伦 Kyle MacLachlan 饰）流离失所，两人逃到了广袤的沙漠之中，向当地的土著求助。土著们将保罗当做了他们的救世主顶礼膜拜，保罗最终成为了土著领袖，并和名为佳妮（肖恩·杨 Sean Young 饰）的当地女子结为夫妻，然而，复仇的火焰从未在他的心中熄灭过。

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……