После автомобильной аварии на дороге Малхолланд Драйв молодая женщина теряет память. Она прячется в квартире своей тети, где её находит начинающая актриса Бетти. Девушки объединяются, чтобы выяснить личность пострадавшей, которую называют Дианой. Параллельно развивается история режиссера Адама Кешера, которого мафия заставляет взять на роль нелюбимую актрису. Сюрреалистичный сюжет переплетает сны, реальность и голливудские иллюзии, создавая загадочную головоломку о идентичности и разочаровании.