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.
Dans un futur proche, une infirmière, qui dirige un hôpital regroupant les plus dangereux criminels de Los Angeles, découvre que l'un de ses patients est dans l'établissement afin d'en assassiner un autre.