En 1969, Rick Dalton – star déclinante d'une série télévisée de western – et Cliff Booth – sa doublure de toujours – assistent à la métamorphose artistique d'un Hollywood qu'ils ne reconnaissent plus du tout en essayant de relancer leurs carrières.
Dakota n'est pas une étudiante comme les autres : quelques années auparavant, elle a été enlevée et séquestrée par un psychopathe qui abusait d'elle et de deux autres jeunes filles, jusqu'à leur libération par la police. Elle suit tant bien que mal les cours de psychochologie du docteur...