אישה יפהפייה המוכרת רק בשם ריטה (הארינג), מעורבת בתאונת דרכים על מלהלנד דרייב, בהוליווד. היא יוצאת מהתאונה עם תיק מלא בכסף כשאינה זוכרת כלום.
באותו הזמן, בטי אלמס (ווטס), נערה בעלת עיניים גדולות מדיפ ריבר, אונטריו, מגיעה ללוס אנג'לס כשראשה מלא בחלומות על כוכבות. כשבטי מוצאת את היפהפייה המסתורית וחסרת השם בדירתה של דודתה, היא מסוקרנת מאוד ומציעה לעזור לה. שתי הנשים יוצאות למסע ביזארי דרך הרחובות המקאבריים שטופי השמש של לוס אנג'לס, היכן שהמאפיה, בימאי סרטים צעיר (ת'רו), מנהל אולפן עם ראש קטנטן ודמות אניגמטית הנקראת "הקאובוי" צצים כולם לתמונה עד שקשה להבדיל בין חלום ומציאות.
דיוויד לינץ' זכה על הסרט בפרס הבימאי הטוב ביותר בפסטיבל קאן.