L'histoire d'Elizabeth Short, une jeune femme connue sous le pseudonyme le Dahlia Noir qui choisit de quitter son Massachusetts natal pour faire carrière à Hollywood. Elle est retrouvée assassinée le 15 janvier 1947. Le récit et les dialogues sont basés sur des documents déclassifiés du FBI et retracent les trois derniers mois de la vie de l'actrice.