Après le décès du propriétaire d'un magasin de voitures, l'un des employés reprend les clés de la boutique pour ne pas qu'elle tombe entre les mains de sinsitres individus.
À Hollywood, durant la nuit, Rita, une jeune femme, devient amnésique suite à un accident de voiture sur la route de Mulholland Drive. Elle fait la rencontre de Betty Elms, une actrice en devenir qui vient juste de débarquer à Los Angeles. Aidée par celle-ci, Rita tente de retrouver la mémoire ainsi que son identité.
Après une longue enquête, le détective Lucas McCarthy réussit à coincer le terrible Max Jenkle et à la condamner à la chaise électrique. Mais son exécution rend le tueur en série encore plus redoutable.
Une journaliste et son caméraman filment clandestinement un incident dans une centrale nucléaire. Le reportage, jugé trop brûlant, est refusé par la télévision.
En 1941, alors que les Américains décident d'entrer en guerre, un sous-marin japonais fait surface au large de Los Angeles. Face à cette menace, les habitants de Hollywood tentent vainement d'organiser la résistance...
Libéré sur parole, Max tente de retrouver le droit chemin. Mais une nouvelle arrestation le fait replonger vers le crime.
