Nella Los Angeles degli anni '40, i detective Dwight “Bucky” Bleichert e Lee Blanchard vengono assegnati al caso dell’omicidio di Elizabeth Short, una giovane aspirante attrice brutalmente assassinata e soprannominata “Black Dahlia” dalla stampa. Mentre indagano, i due poliziotti vedono le loro vite personali e professionali sgretolarsi. Bucky scopre che la sua fidanzata aveva legami con la vittima e inizia a svelare una rete di corruzione e cospirazione all’interno del dipartimento di polizia.