Betty Elms, una joven aspirante a actriz, que llega a Los Ángeles dispuesta a convertirse en estrella de cine. Se aloja en el apartamento de su tía. Allí conoce a la enigmática Rita, una mujer que padece amnesia a causa de un accidente sufrido en Mulholland Drive. Las dos juntas deciden investigar quién es Rita y cómo llegó hasta allí.
