Betty Elms, una mujer aspirante a actriz, llega a Los Ángeles para convertirse en estrella de cine y se hospeda en el apartamento de su tía. Allí conoce a la misteriosa Rita, una mujer que sufre amnesia a causa de un accidente ocurrido en Mulholland Drive. Las dos deciden investigar quién es realmente Rita y cómo llegó hasta allí.
