Mulholland Drive, una carretera que sube por los montes de Hollywood. Una mujer viaja en una limusina por la noche, hasta que ésta para y la hacen bajar a punta de pistola. En ese momento, otro coche los embiste...
La mujer sobrevive y desciende a la ciudad, desorientada y amnésica. Una vez allí entra a escondidas a una casa, buscando un lugar para descansar. Allí se encuentra con Betty, una muchacha canadiense recién llegada a Los Angeles con el sueño de ser actriz. Las dos no tardarán en trabar amistad, y se embarcarán en una cruzada para devolverle la identidad.