故事在1969年瞬息万变的洛杉矶展开，在那个风起云涌的变革时代，嬉皮文化盛行，好莱坞大制片厂制度瓦解，新的好莱坞明星纷纷崛起。电视明星里克·道尔顿（莱昂纳多·迪卡普里奥LeonardoDiCaprio饰）与他长期合作替身搭档克里夫·布斯（布拉德·皮特BradPitt饰）如何在逐渐陌生的娱乐圈里，找到自己的一席之地。他们正力图扬名电影圈，却发现这个行业早已不是他们想象的样子了……这是昆汀自编自导第9部影片，汇集星光闪闪的卡司与交错的情节，纪念好莱坞不再复返的黄金年代。
1969 年 2 月，好莱坞演员里克·道尔顿 (Rick Dalton) （20 世纪 50 年代西部电视连续剧《赏金法》的主演）担心自己的职业生涯正在衰退，因为他最近的角色都是客串反派。他的经纪人马文·施瓦茨建议他在意大利制作意大利西部片，道尔顿认为这有失身份。道尔顿最好的朋友兼替身演员克里夫·布斯 (Cliff Booth) 是一名退伍军人，与他的斗牛犬布兰迪 (Brandy)住在拖车里，由于道尔顿酒后驾车，他开车带着他四处走动逮捕和吊销驾驶执照。由于有传言称布斯谋杀了妻子，他很难找到特技工作。女演员莎朗·塔特和她的丈夫、导演罗曼·波兰斯基搬到了道尔顿的隔壁，道尔顿梦想着与他们成为朋友，以重振他的事业。那天晚上，泰特和波兰斯基参加了在花花公子大厦举行的名人聚会。
第二天，布斯回忆起他在《青蜂侠》片场与李小龙的一场拳击比赛，结果布斯被解雇。与此同时，查尔斯·曼森在波兰斯基的住所停下来寻找曾经住在那里的特里·梅尔彻，但被杰伊·塞布林拒绝了。泰特（Tate）外出办事时，她在福克斯布鲁因剧院（Fox Bruin Theater）停下来观看自己在《破坏者》中的表现。
道尔顿在西部电视剧《枪骑兵》试播集中饰演反派，并与八岁的联合主演特鲁迪·弗雷泽展开了对话。在拍摄过程中，道尔顿很难记住自己的台词，并在预告片中出现故障。随后他的出色表演给弗雷泽和导演萨姆·沃纳梅克留下了深刻的印象。
布斯搭了一位搭便车的“小野猫”，带她去了斯潘牧场，他曾在那里拍摄《赏金法》的片场。他观察到那里住着许多嬉皮士。布斯怀疑他们可能在利用牧场年迈的主人乔治·斯潘，因此不顾“吱吱”的反对，坚持检查他。布斯与几乎失明的斯潘进行了交谈，斯潘驳回了他的担忧。离开时，布斯发现“克莱姆”刺破了道尔顿汽车的轮胎。布斯殴打克莱姆并让他更换轮胎。“特克斯”被召唤来处理这种情况，但在布斯开车离开时到达。
在观看了道尔顿在《联邦调查局》中的一集客串表演后，施瓦茨安排他在塞尔吉奥·科尔布奇的《内布拉斯加西部吉姆意大利面条》中担任主角。道尔顿带着布斯在意大利待了六个月，在此期间他又拍摄了三部电影，并与意大利明星弗朗西斯卡·卡普奇结婚。在他们逗留结束时，道尔顿再也无法负担布斯的服务了。
1969 年 8 月 8 日返回洛杉矶，道尔顿和布斯出去喝酒，纪念他们在一起的时光，然后回到道尔顿家。与此同时，泰特和塞布林与朋友出去吃晚饭，然后返回泰特家。布斯抽着早些时候购买的添加了迷幻剂的香烟，并带着布兰迪散步，而道尔顿正在准备饮料。特克斯、“萨迪”、“凯蒂”和“花童”到达外面，准备谋杀泰特家里的所有人，但道尔顿听到了汽车的消音器的声音并命令他们离开街道。认出他后，四人改变了计划，决定杀死他，因为赛迪认为好莱坞“教会了他们谋杀”。花童抛弃了他们，开着车扬长而去。
他们闯入道尔顿的家，与布斯和卡普奇对峙。特克斯用手枪瞄准布斯。布斯服用迷幻药后，与入侵者聊天，回忆起他们在斯潘牧场的情景。布斯示意布兰迪攻击德克斯。萨迪拿着刀向布斯刺去。布斯向她脸上扔了一个罐头，并示意布兰迪攻击她。卡普奇打了凯蒂一拳，然后逃跑了。布斯与特克斯打斗并杀死了特克斯后，凯蒂向布斯扑去。布斯意识到萨迪的刀插在他的大腿上，于是布斯将凯蒂的脸撞到家居装饰上，压碎了她的头骨，杀死了她，然后昏倒了。萨迪跌跌撞撞地掉进泳池里，用特克斯的手枪开枪。道尔顿漂浮在泳池里，戴着耳机听着音乐，没有注意到里面的混乱，他感到震惊。他取回了麦克拉斯基十四拳中保留的火焰喷射器并焚烧了萨迪。布斯后来恢复知觉并被救护车带走，塞布林和泰特邀请道尔顿过来喝一杯，道尔顿接受了。
片尾彩蛋场景中，瑞克·道尔顿 (Rick Dalton) 扮演的杰克·卡希尔 (Jake Cahill) 正在为红苹果香烟做广告，红苹果香烟是塔伦蒂诺创建的一个虚构品牌，出现在他的几部电影中。