W Los Angeles dwaj policjanci, Bucky Bleichert i Lee Blanchard, muszą rozwiązać zagadkę morderstwa aspirującej aktorki Elizabeth Short, znanej jako Czarna Dalia. Rutynowe śledztwo szybko się komplikuje, gdy odkrywają mroczne tajemnice ofiary. Bucky podąża tropem przyjaciółki Elizabeth z wpływowej rodziny, podczas gdy Lee szuka pomocy u swojej dziewczyny.