Μια όμορφη νεαρή γυναίκα βρίσκεται σε μια λιμουζίνα. Η λιμουζίνα σταματάει στην έρημη οδό Mulholland και ο οδηγός απειλεί την κοπέλα με όπλο. Εκείνη την ώρα ένα όχημα εκτός πορείας πέφτει επάνω στη λιμουζίνα. Η κοπέλα γλιτώνει τη ζωή της, αλλά χάνει εντελώς τη μνήμη της. Χαμένη στο Λος Αντζελες, μπαίνει κρυφά σε ένα σπίτι. Εκεί θα έρθει για να μείνει η Betty, μια νεαρή ηθοποιός η οποία έρχεται να δοκιμάσει τις δυνάμεις της στο Hollywood. Οι δύο γυναίκες θα συναντηθούν και η Betty θα προσπαθήσει να βοηθήσει τη Rita (όπως αυθαίρετα “βαφτίζεται” η αγνώστου ταυτότητας γυναίκα) να βρει ποια είναι. Σε αυτό θα τη βοηθήσουν κάποιες «εκλάμψεις» ονομάτων και λέξεων που φωτίζουν αμυδρά το μυαλό της σε ανύποπτο χρόνο. Στην ιστορία μπλέκονται ένας ιδεολόγος σκηνοθέτης του Hollywood, ένα πτώμα, ένας πληρωμένος δολοφόνος και πολλοί άλλοι.