本片聚焦于1920年代的早期好莱坞，电影工业从默片发展到有声电影时代的过渡时期。本片聚焦于一对男女主角的事业与情感，并追随了这一时期其他三位虚构角色的起起落落；他们都有各自的历史原型。1926年的洛杉矶，墨西哥裔移民Manny（迭戈·卡尔瓦饰）作为打杂工来到Kinoscope制片厂高管举办的放荡狂野的派对工作，在这里他邂逅了来自新泽西底层的金发女孩NellieLaRoy（玛格特·罗比饰）；她刚来到洛杉矶，狂放粗鲁，却又野心勃勃，希望在好莱坞成为一个电影明星，而Manny也对她一见钟情。参加这场派对的还有当时已声名大噪的中年男演员JackConard（布拉德·皮特饰）和华裔女演员朱菲（李丽君饰），还有尚在打拼的非裔爵士小号手Sidney（约翰·艾德坡饰）。在派对上，Manny还结识了Jack，并在后者的引荐下来到了电影的拍摄现场工作，并因其过人的工作表现而受人赏识。同时，在片场的另一边，Nellie也因其惊艳的舞蹈和表演而被发觉，拍摄了一部让她声名鹊起的无声电影。在后来的1927年，第一部有声电影《爵士歌手》上映，这永远地改变了电影工业与好莱坞的格局。Manny把握住了时代的机会，逐渐成长，成为了电影制片人；Nellie却因为自我放纵，无法再跟上有声时代的步伐，逐渐沉沦，被制片厂要求强行改造。Jack因其表演能力已不再适应有声时代，进入了备受煎熬的中年和事业双重危机。朱菲因其同性恋身份，无法再被日趋保守的好莱坞包容。Sidney成为了黑人爵士音乐片的演员，却被要求“把脸涂得更黑”以迎合刻板印象。在此之后，五人的命运都急转直下。声貌诡异、行为变态的洛杉矶的黑帮头目JamesMcKay（托比·马奎尔饰）因Nellie欠下的赌债突然介入，打断了Manny的美好人生，电影也在此时进入一种黑暗的氛围。好莱坞的黄金时代，似乎在此逐渐消逝。那些曾经在影史上留下自己名字的人，也在变革的阵痛中被历史抛弃，在时光流转之下被世人遗忘......
1926 年，洛杉矶贝莱尔，墨西哥移民曼努埃尔· “曼尼”·托雷斯 (Manuel “Manny” Torres) 帮助将一头大象运送到Kinscope Studios 高管唐·瓦拉赫 (Don Wallach) 的豪宅中，那里充满了性、爵士乐和可卡因。他很快就迷上了内莉·拉罗伊（Nellie LaRoy），内莉·拉罗伊是一位来自新泽西州的傲慢、雄心勃勃的自称“明星”的人。见面后，曼尼表达了他希望成为更大事业的一部分的愿望。当大象走过来分散参加派对的人的注意力时，曼尼帮助带走了年轻女演员简·桑顿，她和演员奥维尔·匹克威克一起吸毒过量。
出席的还有华裔女 同性恋歌舞歌手朱菲女士和非裔美国爵士小号手西德尼·帕尔默。舞姿华丽的内莉被发现并很快被招募来代替简出演电影电影。在拍摄过程中，她粗俗地抢了明星康斯坦斯·摩尔的风头。曼尼遇见了杰克·康拉德（Jack Conrad），他是一位仁慈但陷入困境的屡婚电影明星，并与他成为朋友，并开车送醉酒的杰克回家。杰克帮助曼尼在 Kinscope 找到助理工作（比如给奥托·冯·斯特拉斯伯格找一台新相机，以便在夜幕降临前拍摄杰克的户外爱情场景）。曼尼在工作室系统中的地位不断攀升。
内莉很快就成为了八卦专栏作家埃莉诺·圣约翰的报道对象，埃莉诺·圣约翰也关注着杰克的职业生涯。随着有声电影在 20 年代末取代无声电影，曼尼巧妙地适应了技术变革，最终获得了导演职位。内莉努力满足有声电影的要求（一名摄影师在拍摄她的过程中死亡），并增加了她的吸毒和鲁莽赌博，尽管有曼尼的帮助，但损害了她的声誉。
内莉的母亲被送进了精神病院，她怂恿她醉酒的父亲（也是无能的商业经理）罗伯特在一次聚会上公开与响尾蛇搏斗；他昏倒了。内莉与蛇搏斗，蛇咬住了她的脖子；费伊杀死了它并吸出了毒液。内莉热情地吻了她。
到 1932 年，杰克开始感觉到自己的受欢迎程度有所下降，但仍在低成本的米高梅电影中演出。随着好莱坞变得不那么放荡，高管们告诉曼尼解雇费伊，一位 Kinscope 的编剧，因为她被认为与内莉有同性恋关系。在与新婚妻子埃斯特尔练习台词时，杰克得知他的老朋友兼制片人乔治·穆恩自杀了，他感到非常震惊。与此同时，西德尼已经获得了自己的音乐电影和管弦乐队。
埃莉诺和曼尼试图重塑内莉的形象，让她融入好莱坞的上流社会，但在与威廉·伦道夫·赫斯特和马里恩·戴维斯的聚会上，内莉猛烈抨击上层阶级的势利，并向赫斯特呕吐。杰克发现了埃莉诺关于他人气下降的掩盖故事，并与她对质；她解释说，尽管他的明星已经褪色，但他将在电影中永垂不朽。当制片厂高管说服曼尼要求他为南方观众化妆时，西德尼感到被冒犯了。完成后，西德尼离开 Kinscope。杰克在酒店聚会上遇到了费伊；她透露自己将前往欧洲和百代。随后，沮丧的杰克在酒店房间里开枪自杀。
与此同时，古怪的黑帮詹姆斯·麦凯因内莉巨额赌债而威胁她的生命。曼尼最初拒绝了她的帮助请求，但后来从现场毒贩/有抱负的演员“伯爵”那里获得了资金，并与他一起拜访了詹姆斯以偿还内莉的债务。曼尼得知这些钱是假币，是他自己的道具制造商制造的，他惊慌失措。詹姆斯邀请这些人到一个地下聚会空间，举办虐待动物的放荡派对，对潜在的电影创意赞不绝口。当詹姆斯意识到现金是假币时，他试图杀死他们，但他们险些逃脱，并杀死了詹姆斯的追随者威尔逊。
曼尼要求内莉和他一起逃到墨西哥，结婚并开始新的生活。她反抗，但最终同意了。然而，詹姆斯的同事找到了曼尼，杀死了伯爵和他的室友，但如果曼尼离开洛杉矶，就饶了曼尼的命。与此同时，内莉违背了自己的决定，跳舞到了夜色中。一段剪报蒙太奇揭示了埃莉诺于 76 岁去世，而内莉于 34 岁时死于吸毒过量。
1952 年，曼尼 (Manny) 与妻子西尔维娅 (Silvia) 和年幼的女儿回到加利福尼亚州，此前他逃到了纽约市并开设了一家收音机商店。他带他们参观了 Kinscope Studios 的入口，但独自去了附近的一家电影院观看《雨中曲》，影片对